筆跡獨體字搭配特征出現(xiàn)率的統(tǒng)計分析

王帥帥

(中國刑警學院，遼寧 沈陽 110035)

傳統(tǒng)筆跡檢驗主要依靠專家經驗來完成，在證明力方面收到一定質疑，如何提高筆跡檢驗鑒定的客觀性和科學性也是筆跡檢驗領域現(xiàn)階段亟需解決的難題。目前，DNA 鑒定技術已經可以較好地使用概率表達其檢驗鑒定的可信度，在筆跡量化檢驗鑒定中，筆跡特征出現(xiàn)率的量化一直以來都是人們的關注重點。本文借助計算機軟件和數(shù)理統(tǒng)計學相關方法，通過小樣本實驗，在客觀精確測量獨體字筆畫搭配特征數(shù)據(jù)的基礎上對相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，制定出對應的出現(xiàn)率量化方法。

1 獨體字的搭配特征

獨體字是以筆畫為直接單位構成的漢字。獨體字的搭配位置關系主要是筆畫交接部位和相鄰筆畫間的高低、遠近關系。根據(jù)漢字中筆畫之間的位置關系，將獨體字的搭配位置關系分為以下三種：離散關系，交叉關系，連接關系。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法

2.1 正態(tài)性檢驗

正態(tài)性檢驗是對判斷一個總體是否符合正態(tài)分布進行假設檢驗，是一類特殊的擬合優(yōu)度假設檢驗。進行正態(tài)假設檢的方法很多，一般根據(jù)檢驗總體的分布特性和數(shù)據(jù)量來選擇最佳的檢驗方法，本實驗研究最佳的正態(tài)性檢驗方法k-s檢驗，可借助SPSS軟件進行檢驗。當檢驗結果的顯著性值大于0.05時，即符合正態(tài)分布。

2.2 百分位法

如果將一組數(shù)據(jù)從小到大排序，并計算相應的累計百分位，則某一百分位所對應數(shù)據(jù)的值就稱為這一百分位的百分位數(shù)。可表示為：一組n個觀測值按數(shù)值大小排列。處于p%位置的值稱為第p百分位數(shù)。在對數(shù)據(jù)進行處理時，先進行正態(tài)性檢驗，如果符合正態(tài)分布，則使用置信區(qū)間的方式獲得特征出現(xiàn)率分布；若不符合正態(tài)分布，則使用百分位法，獲得特征出現(xiàn)率分布區(qū)間。

3 實驗研究

3.1 設計并收集實驗樣本

以常用漢字為研究對象，為保證實驗樣本的真實性，設計50個常用漢字為實驗樣本。組織90人為樣本收集對象在標準A4打印紙上書寫實驗樣本，樣本的書寫一律使用中性筆坐姿書寫，并以紙張為襯墊物，正常速度書寫。

3.2 筆跡特征數(shù)據(jù)的提取

3.2.1 實驗對象的選擇

根據(jù)獨體字的搭配特征類型，在樣本常用漢字中對每個搭配類型選取具有代表性的單字作為實驗數(shù)據(jù)提取和出現(xiàn)率統(tǒng)計分析的對象。離散關系選擇“二”和“三”為實驗對象，交叉關系選擇”十“字為實驗對象，連接關系中“T”形關系以“下”為研究對象，“┣”形關系以“正”為研究對象，折線連接以“廠”為研究對象。

3.2.2 具體特征數(shù)據(jù)的提取

3.2.2.1 離散關系搭配特征數(shù)據(jù)的提取

離散關系的搭配特征主要表現(xiàn)在筆畫之間空間距離的遠近。本實驗研究中選擇“二”和“三”作為研究對象，“二”字需測量兩橫之間距離，如圖1所示；“三”字需分別測量相鄰兩橫筆之間的距離，如圖2所示。

3.2.2.2 交叉關系搭配特征數(shù)據(jù)的提取

交叉關系搭配特征，需要對筆畫中交叉點搭配位置進行研究，測量交叉點兩側筆畫的長度，以其比值為數(shù)據(jù)。本實驗以“十”字為研究對象，如圖3所示。

圖1 “二”字搭配特征

圖2 “二”字搭配特征

圖3 “十”字搭配特征

3.2.2.3 連接關系搭配特征數(shù)據(jù)的提取

連接關系搭配特征有“T”形連接、“┣”形連接和折線連接三種，“T”形連接和"┣"形連接特征數(shù)據(jù)的提取方式和交叉關系相似。由于折線連接在書寫時常被寫成“T”形連接或“┣”形連接，或者離散關系搭配的情況，需要對三種情況分別進行統(tǒng)計分析。如圖4和圖5所示。

圖4 “廠”字搭配特征

圖5 “廠”字折線連接筆畫的離散特征

3.3 獨體字搭配特征出現(xiàn)率量化實驗結果

使用SPSS軟件對獲取的實驗數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗，對符合正態(tài)分布的特征通過計算置信區(qū)間來獲得出現(xiàn)率，本實驗分別計算95%和80%置信區(qū)間；對于不符合正態(tài)分布的特征使用百分位法計算概率分布區(qū)間，本文計算80%的概率分布區(qū)間。

3.3.1 離散關系搭配特征實驗結果

對于“二”字，以兩橫之間距離為統(tǒng)計量進行分析；對于“三”字以第一、二橫筆間距與第二、三橫筆間距的比值為統(tǒng)計量。正態(tài)性檢驗結果如表1和圖6、圖7。

表1 離散關系特征單樣本k-s檢驗結果

圖7 “三”字搭配特征

通過實驗結果可以看出，"二"字離散關系搭配特征檢驗結果顯著性水平P=0.2>0.05，樣本總體符合均值為1.79，標準差為0.46的正態(tài)分布，兩橫間距離的95%置信區(qū)間為(0.89，2.69)，80%置信區(qū)間為(1.20，2.38)；“三”字離散關系搭配特征檢驗結果顯著性水平P=0.2>0.05，樣本總體符合均值為0.89，標準差為0.22的正態(tài)分布，第一、二橫距離與第二、三橫距離比值的95%置信區(qū)間為(0.46，1.32)，80%置信區(qū)間為(0.61，1.17)。

3.3.2 交叉關系搭配特征實驗結果

“十”字交叉點在橫筆和豎筆上的位置形成不同的搭配關系。對橫筆來說，以交叉點左部與右部比值為統(tǒng)計量更具規(guī)律性；對豎筆來說以下部與上部比值為統(tǒng)計量更具規(guī)律性。分別以此為統(tǒng)計量。具體實驗見表3和圖8、圖9。

表2 交叉關系特征單樣本k-s檢驗結果

圖9 “十”字豎筆搭配特征

通過實驗結果可以看出，“十”字交叉關系搭配特征顯著性水平P=0.200>0.05，總體數(shù)據(jù)分布符合均值為1.52，標準差為0.44的正態(tài)分布，搭配特征的95%置信區(qū)間為(0.66，2.38)，80%置信區(qū)間為(0.96，2.08)；“十”字交叉關系搭配特征顯著性水平P=0.001<0.05，樣本總體不符合正態(tài)分布，根據(jù)SPSS輸出百分位結果看出，第10百分位點為1.21，第90百分位數(shù)為3.96，80%概率區(qū)間為(1.21，3.96)。

3.3.3 連接關系搭配特征實驗結果

連接關系有三種，“T”形連接以“下”字為研究對象，存在交叉點左部與右部比值以及右部與左部比值兩種統(tǒng)計量；“┣”形連接以“正”字為研究對象，具體內容為“正”字第二筆與第三筆的搭配特征，存在上部與下部比值以及下部與上部比值兩種統(tǒng)計量；折線連接首先分別統(tǒng)計離散形式、規(guī)范折線連接和“T”形連接或“┣”形連接的比例，再對“T”形連接或“┣”形連接的情況進行正態(tài)檢驗。以“廠”字為研究對象則先分別統(tǒng)計離散形式、規(guī)范折線連接和“T”形連接的出現(xiàn)率，再單獨對“T”形連接情況進行正態(tài)假設檢驗。經實驗對比發(fā)現(xiàn)，“T”形連接以左部和右部比值為統(tǒng)計量更具有規(guī)律性；“┣”形連接以上部和下部比值為統(tǒng)計量更具規(guī)律性；折線連接關系中的“T”形連接形式的右部和左部比值更具有規(guī)律性。具體實驗結果見表3和圖10、圖11、圖12。

表3 連接關系特征單樣本k-s檢驗結果

圖10 “下”字搭配特征

圖11 “正”字搭配特征

通過實驗結果可以看出，"下"字搭配特征顯著性水平P=0.000<0.05，樣本總體不符合正態(tài)分布，根據(jù)SPSS輸出百分位結果看出，第10百分位點為1.21，第90百分位數(shù)為3.96，80%概率區(qū)間為(0.42，2.71)；“正”字搭配特征顯著性水平P=0.2>0.05，樣本總體符合均值為1.32，標準差為0.47的正態(tài)分布，搭配特征的95%置信區(qū)間為(0.39，2.23)，80%置信區(qū)間為(0.71，1.91)。

圖12 “廠”字搭配特征

“廠”字統(tǒng)計結果顯示：在88份總樣本中，規(guī)范連接的出現(xiàn)24次，出現(xiàn)率為27.7%；離散連接的出現(xiàn)20次，出現(xiàn)率為22.3%；“T”形連接的出現(xiàn)44次，出現(xiàn)率為50.00%；還出現(xiàn)了1次及特殊的“十”字交叉連接，出現(xiàn)率為1.14%。對“T”形連接搭配方式中，顯著性水平P=0.200P>0.05，樣本總體符合均值為2.26，標準差為1.08的正態(tài)分布，搭配特征的95%置信區(qū)間為(0.14，4.38)，80%置信區(qū)間為(0.88，3.64)。

4 總結

本實驗研究中統(tǒng)計的獨體字三種搭配類型中，共產生7組數(shù)據(jù)，其中5組數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗結果符合正態(tài)分布。另外兩組數(shù)據(jù)雖然正態(tài)性檢驗不符合正態(tài)分布，但從數(shù)據(jù)分布直方圖可以看出，數(shù)據(jù)分布都集中在較小的區(qū)間內，使用百分位法可以劃分出具有一定特殊性的搭配類型。本文在客觀測量獨體字搭配特征數(shù)據(jù)的基礎上，對獨體字各種類型的搭配形式實現(xiàn)了特征出現(xiàn)率的量化，區(qū)分出了每種特征類型中出現(xiàn)率較低的特征形式，在筆跡檢驗中對特征價值的認識具有很高的參考意義，也為筆跡量化檢驗鑒定的發(fā)展起到了推動作用。