笔迹独体字搭配特征出现率的统计分析
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第 １４期
王帅帅 ：笔迹独体字搭配特征出现率的统计分析
·９７·
笔迹独体字搭配特征出现率的统计分析
王帅帅
（中国刑警学院，辽宁 沈阳 １１００３５）
摘要：笔迹特征出现率在笔迹检验中直接影响笔迹特征的价值。独体字的搭配特征是笔迹中可以进行客观测量的一类特征，对独体字 搭配特征出现率的量化可以转化为对具体特征数据的正态分析。通过小样本实验对不同结构类型及笔画关系的独体字笔画进行搭配 关系的统计分析，获知其出现率的量化方法及 搭 配 特 征 的 分 布 区 间，推 动 笔 迹 量 化 检 验 的 发 展，同 时 为 传 统 笔 迹 检 验 鉴 定 提 供 价 值 参 考。 关键词：笔迹；独体字；搭配特征；量化；特征出现率 中图分类号：Ｄ９１８．９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１４－００９７－０３
传统笔迹检验主要依靠专家经验来完成，在证明力方面收 到一定质疑，如何提高笔迹检验鉴定的客观性和科学性也是笔 迹检验领域现阶段亟需解决的难题。目前，ＤＮＡ鉴定技术已经 可以较好地使用概率表达其检验鉴定的可信度，在笔迹量化检 验鉴定中，笔迹特征出现率的量化一直以来都是人们的关注重 点。本文借助计算机软件和数理统计学相关方法，通过小样本 实验，在客观精确测量独体字笔画搭配特征数据的基础上对相 关数据进行统计分析，制定出对应的出现率量化方法。
图 ５ “厂”字折线连接笔画的离散特征
３．３ 独体字搭配特征出现率量化实验结果
使用 ＳＰＳＳ软件对获取的实验数据进行正态性检验，对符 合正态分布的特征通过计算置信区间来获得出现率，本实验分 别计算 ９５％和 ８０％置信区间；对于不符合正态分布的特征使用 百分位法计算概率分布区间，本文计算 ８０％的概率分布区间。 ３．３．１ 离散关系搭配特征实验结果
３ 实验研究 ３．１ 设计并收集实验样本
以常用汉字为研 究 对 象，为 保 证 实 验 样 本 的 真 实 性，设 计 ５０个常用汉字为实验样本。组织 ９０人为样本收集对象在标准 Ａ４打印纸上书写实验样本，样本的书写一律使用中性笔坐姿书 写，并以纸张为衬垫物，正常速度书写。
３．２ 笔迹特征数据的提取
１ 独体字的搭配特征
独体字是以笔画为直接单位构成的汉字。独体字的搭配 位置关系主 要 是 笔 画 交 接 部 位 和 相 邻 笔 画 间 的 高 低、远 近 关 系。根据汉字中笔画之间的位置关系，将独体字的搭配位置关 系分为以下三种：离散关系，交叉关系，连接关系。
２ 数据统计分析方法 ２．１ 正态性检验
离散关系的搭配特征主要表现在笔画之间空间距离的远 近。本实验研究中选择“二”和“三”作为研究对象，“二”字需 测量两横之间距离，如图 １所示；“三”字需分别测量相邻两横 笔之间的距离，如图 ２所示。 ３．２．２．２ 交叉关系搭配特征数据的提取
交叉关系搭配特征，需要对笔画中交叉点搭配位置进行研 究，测量交叉点两 侧 笔 画 的 长 度，以 其 比 值 为 数 据。 本 实 验 以 “十”字为研究对象，如图 ３所示。
２．２ 百分位法
如果将一组 数 据 从 小 到 大 排 序，并 计 算 相 应 的 累 计 百 分 位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位 数。可表示为：一组 ｎ个观测值按数值大小排列。处于 ｐ％位 置的值称为第 ｐ百分位数。在对数据进行处理时，先进行正态 性检验，如果符合 正 态 分 布，则 使 用 置 信 区 间 的 方 式 获 得 特 征 出现率分布；若不符合正态分布，则使用百分位法，获得特征出 现率分布区间。
图 ４ “厂”字搭配特征
收稿日期：２０１８－０５－１２ 基金项目：中国刑事警察学院研究生创新能力提升重点项目，项目编号：２０１７ｊｋｆ０３０ 作者简介：王帅帅（１９９２—），河南洛阳人，研究生，公安技术专业文件检验方向。
·９８·
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第 ４７卷
正态性检验是对判断一个总体是否符合正态分布进行假 设检验，是一类特殊的拟合优度假设检验。进行正态假设检的 方法很多，一般根据检验总体的分布特性和数据量来选择最佳 的检验方法，本实验研究最佳的正态性检验方法 ｋ－ｓ检验，可 借助 ＳＰＳＳ软件进行检验。当检验结果的显著性值大于 ０．０５ 时，即符合正态分布。
对于“二”字，以 两 横 之 间 距 离 为 统 计 量 进 行 分 析；对 于 “三”字以第一、二横笔间距与第二、三横笔间距的比值为统计 量。正态性检验结果如表 １和图 ６、图 ７。
表 １ 离散关系特征单样本 ｋ－ｓ检验结果
单一样本 Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ检定
“二Байду номын сангаас字搭配特征 “三”字搭配特征
３．２．１ 实验对象的选择 根据独体字的搭配特征类型，在样本常用汉字中对每个搭
配类型选取具有代表性的单字作为实验数据提取和出现率统 计分析的对象。离散关系选择“二”和“三”为实验对象，交叉关
系选择”十“字为实验对象，连接关系中“Ｔ”形关系以“下”为研 究对象，“┣”形关系以“正”为研究对象，折线连接以“厂”为研 究对象。 ３．２．２ 具体特征数据的提取 ３．２．２．１ 离散关系搭配特征数据的提取
图 １ “二”字搭配特征
图 ２ “二”字搭配特征
图 ３ “十”字搭配特征 ３．２．２．３ 连接关系搭配特征数据的提取
连接关系搭配特征有“Ｔ”形连接、“┣”形连接和折线连接 三种，“Ｔ”形连接和＂┣＂形连接特征数据的提取方式和交叉关 系相似。由于折线 连 接 在 书 写 时 常 被 写 成 “Ｔ”形 连 接 或 “┣ ” 形连接，或者离散 关 系 搭 配 的 情 况，需 要 对 三 种 情 况 分 别 进 行 统计分析。如图 ４和图 ５所示。
Ｎ
８４
８７
平均数 常态参数 ａ，ｂ
标准偏差
１．７９２３ ０．４６０１７
０．８９３７ ０．２２３４１
渐近显著性 （双尾）
０．２００ｃ，ｄ
０．２００ｃ，ｄ
ａ．检定分配是常态的，ｂ．从资料计算，ｃ．Ｌｉｌｌｉｅｆｏｒｓ显著更正，ｄ． 这是 ｔｒｕｅ显著的下限。
王帅帅 ：笔迹独体字搭配特征出现率的统计分析
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笔迹独体字搭配特征出现率的统计分析
王帅帅
（中国刑警学院，辽宁 沈阳 １１００３５）
摘要：笔迹特征出现率在笔迹检验中直接影响笔迹特征的价值。独体字的搭配特征是笔迹中可以进行客观测量的一类特征，对独体字 搭配特征出现率的量化可以转化为对具体特征数据的正态分析。通过小样本实验对不同结构类型及笔画关系的独体字笔画进行搭配 关系的统计分析，获知其出现率的量化方法及 搭 配 特 征 的 分 布 区 间，推 动 笔 迹 量 化 检 验 的 发 展，同 时 为 传 统 笔 迹 检 验 鉴 定 提 供 价 值 参 考。 关键词：笔迹；独体字；搭配特征；量化；特征出现率 中图分类号：Ｄ９１８．９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）１４－００９７－０３
传统笔迹检验主要依靠专家经验来完成，在证明力方面收 到一定质疑，如何提高笔迹检验鉴定的客观性和科学性也是笔 迹检验领域现阶段亟需解决的难题。目前，ＤＮＡ鉴定技术已经 可以较好地使用概率表达其检验鉴定的可信度，在笔迹量化检 验鉴定中，笔迹特征出现率的量化一直以来都是人们的关注重 点。本文借助计算机软件和数理统计学相关方法，通过小样本 实验，在客观精确测量独体字笔画搭配特征数据的基础上对相 关数据进行统计分析，制定出对应的出现率量化方法。
图 ５ “厂”字折线连接笔画的离散特征
３．３ 独体字搭配特征出现率量化实验结果
使用 ＳＰＳＳ软件对获取的实验数据进行正态性检验，对符 合正态分布的特征通过计算置信区间来获得出现率，本实验分 别计算 ９５％和 ８０％置信区间；对于不符合正态分布的特征使用 百分位法计算概率分布区间，本文计算 ８０％的概率分布区间。 ３．３．１ 离散关系搭配特征实验结果
３ 实验研究 ３．１ 设计并收集实验样本
以常用汉字为研 究 对 象，为 保 证 实 验 样 本 的 真 实 性，设 计 ５０个常用汉字为实验样本。组织 ９０人为样本收集对象在标准 Ａ４打印纸上书写实验样本，样本的书写一律使用中性笔坐姿书 写，并以纸张为衬垫物，正常速度书写。
３．２ 笔迹特征数据的提取
１ 独体字的搭配特征
独体字是以笔画为直接单位构成的汉字。独体字的搭配 位置关系主 要 是 笔 画 交 接 部 位 和 相 邻 笔 画 间 的 高 低、远 近 关 系。根据汉字中笔画之间的位置关系，将独体字的搭配位置关 系分为以下三种：离散关系，交叉关系，连接关系。
２ 数据统计分析方法 ２．１ 正态性检验
离散关系的搭配特征主要表现在笔画之间空间距离的远 近。本实验研究中选择“二”和“三”作为研究对象，“二”字需 测量两横之间距离，如图 １所示；“三”字需分别测量相邻两横 笔之间的距离，如图 ２所示。 ３．２．２．２ 交叉关系搭配特征数据的提取
交叉关系搭配特征，需要对笔画中交叉点搭配位置进行研 究，测量交叉点两 侧 笔 画 的 长 度，以 其 比 值 为 数 据。 本 实 验 以 “十”字为研究对象，如图 ３所示。
２．２ 百分位法
如果将一组 数 据 从 小 到 大 排 序，并 计 算 相 应 的 累 计 百 分 位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位 数。可表示为：一组 ｎ个观测值按数值大小排列。处于 ｐ％位 置的值称为第 ｐ百分位数。在对数据进行处理时，先进行正态 性检验，如果符合 正 态 分 布，则 使 用 置 信 区 间 的 方 式 获 得 特 征 出现率分布；若不符合正态分布，则使用百分位法，获得特征出 现率分布区间。
图 ４ “厂”字搭配特征
收稿日期：２０１８－０５－１２ 基金项目：中国刑事警察学院研究生创新能力提升重点项目，项目编号：２０１７ｊｋｆ０３０ 作者简介：王帅帅（１９９２—），河南洛阳人，研究生，公安技术专业文件检验方向。
·９８·
山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第 ４７卷
正态性检验是对判断一个总体是否符合正态分布进行假 设检验，是一类特殊的拟合优度假设检验。进行正态假设检的 方法很多，一般根据检验总体的分布特性和数据量来选择最佳 的检验方法，本实验研究最佳的正态性检验方法 ｋ－ｓ检验，可 借助 ＳＰＳＳ软件进行检验。当检验结果的显著性值大于 ０．０５ 时，即符合正态分布。
对于“二”字，以 两 横 之 间 距 离 为 统 计 量 进 行 分 析；对 于 “三”字以第一、二横笔间距与第二、三横笔间距的比值为统计 量。正态性检验结果如表 １和图 ６、图 ７。
表 １ 离散关系特征单样本 ｋ－ｓ检验结果
单一样本 Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ－Ｓｍｉｒｎｏｖ检定
“二Байду номын сангаас字搭配特征 “三”字搭配特征
３．２．１ 实验对象的选择 根据独体字的搭配特征类型，在样本常用汉字中对每个搭
配类型选取具有代表性的单字作为实验数据提取和出现率统 计分析的对象。离散关系选择“二”和“三”为实验对象，交叉关
系选择”十“字为实验对象，连接关系中“Ｔ”形关系以“下”为研 究对象，“┣”形关系以“正”为研究对象，折线连接以“厂”为研 究对象。 ３．２．２ 具体特征数据的提取 ３．２．２．１ 离散关系搭配特征数据的提取
图 １ “二”字搭配特征
图 ２ “二”字搭配特征
图 ３ “十”字搭配特征 ３．２．２．３ 连接关系搭配特征数据的提取
连接关系搭配特征有“Ｔ”形连接、“┣”形连接和折线连接 三种，“Ｔ”形连接和＂┣＂形连接特征数据的提取方式和交叉关 系相似。由于折线 连 接 在 书 写 时 常 被 写 成 “Ｔ”形 连 接 或 “┣ ” 形连接，或者离散 关 系 搭 配 的 情 况，需 要 对 三 种 情 况 分 别 进 行 统计分析。如图 ４和图 ５所示。
Ｎ
８４
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平均数 常态参数 ａ，ｂ
标准偏差
１．７９２３ ０．４６０１７
０．８９３７ ０．２２３４１
渐近显著性 （双尾）
０．２００ｃ，ｄ
０．２００ｃ，ｄ
ａ．检定分配是常态的，ｂ．从资料计算，ｃ．Ｌｉｌｌｉｅｆｏｒｓ显著更正，ｄ． 这是 ｔｒｕｅ显著的下限。