引用本文
孙彦利, 顾建伟, 白艳平, 胡书良. 青年人赤脚正常行走跖区压力特征稳定性初探[J]. 刑事技术,2012,37(1): 27-30
SUN Yan-li, GU Jian-wei, BAI Yan-ping, et al. Assessment of the stability of shoe sole pressure distribution[J]. Forensic Science and Technology,2012,37(1): 27-30  
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《刑事技术》编辑部
青年人赤脚正常行走跖区压力特征稳定性初探
孙彦利1, 顾建伟2, 白艳平3, 胡书良3
1.中国人民公安大学,北京 100038
2.浙江省杭州市公安局余杭区分局,311100
3.公安部物证鉴定中心,北京 100038

作者简介:孙彦利(1984—),男,山东烟台人,硕士研究生在读,主要从事足迹检验的学习和研究。 Tel:15001225875;E-mail:sunyanli2005@sina.com

摘要

目的 探讨青年人赤脚正常行走跖区压力特征的稳定性。方法 借助Novel Emed足底压力分布测量系统,经数理统计方法分析足底压力数据。结果 每组压力值的标准差在15N以下的占90%,每组压力面值的标准差在3个以下的占85% 。结论 青年人赤脚正常行走跖区的压力特征稳定。

关键词: 赤脚; 跖区压力; 统计分析; 稳定性
中图分类号:DF794.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2012)01-0027-04
Assessment of the stability of shoe sole pressure distribution
SUN Yan-li, GU Jian-wei, BAI Yan-ping, et al
China People's Public Security University, Beijing 100038, China
Abstract

The dynamic pressures of 10 volunteers (5 males and 5 females, aged 24-27 years old.) were measured with the Novel Emed plantar force measurement system and the data of plantar pressure were analyzed with statistics methods. The results showed that the plantar dynamic pressures of youths were stable during they walk normally.

Keyword: barefoot; plantar pressure; stability

多年来, 足迹检验一直是法庭科学领域的重要内容之一[1]。然而, 随着社会的发展, 人们对法庭证据的科学性要求越来越高。近年来由于受诸多因素的影响, 我国足迹检验技术不断遭受非议和冷遇, 依据传统方法的检验技术开始受到人们的质疑。同时法学界对足迹的传统检验技术能否作为证据使用也争论不休, 因此足迹检验及研究人员也开始有意识地探索科学分析方法手段, 力求将其他领域及学科中的技术引入到足迹检验研究中来, 为足迹检验定量化研究提供科学的理论基础。

随着科技的发展, 足底压力测量已经成为可能。足迹压力测试系统能准确的反映出足底各部位的压力分布情况, 可以进行实时监测和显示, 有助于对足底压力进行定量化检验。利用传感器技术测量人体的静态和动态足底压力的分布情况, 可以科学定量反映足迹遗留人信息[2]。本文将借助Novel emed足底压力分布测量系统对足底压力特征进行分析[3], 报道如下。

1 材料与方法

实验器材电脑一台, emed测量平台一个, 测量分析软件一套。

测试对象选择10名青年志愿者(男女各5名)作为测试对象, 年龄在24岁~27岁之间, 身高在160cm~175cm之间, 足型结构及步态正常, 均无足部畸形、外伤史和异常步态。

测试方法, 首先让被测者赤足在实验室的测试平台上来回行走, 等测试者对测试环境适应后, 采集测试者赤足正常行走足底压力数据(左、右脚各10组)。

2 结 果
2.1 最大压力值

采集每位被测者左、右脚足底压力数据中起脚阶段的最大压力值10次(见表1和表2)。

表1 左脚压力值(单位:N)
表2 右脚压力值(单位:N)
2.2 压力面积值

采集每位被测者左、右脚跖区压力较大区域所占的面积值(软件显示的足迹是有一个个马赛克组成的, 所以面积用马赛克的个数表示)10次(见表3和表4)。

表3 左脚压力面值(单位:个)
表4 右脚压力面值(单位:个)
2.3 统计分析

对每位被测者的10组压力值和压力面值利用正态分布进行统计分析, 得出10组数据的平均值X、方差S2、标准差S、区间(X-S, X+S)、10组数据中位于区间M内的比率ξ 1、压力值标准差在平均值中占的比重ξ 2, 压力面积值(马赛克的个数)数据的中位数M(见表5~表8)。

表5 左脚压力值的统计结果
表6 右脚压力值的统计结果
表7 左脚压力面值的统计结果
表8 右脚压力面的统计结果
3 讨 论

由压力值的统计结果(表5、表6)可见:每组压力值的标准差在20N以上的仅一个(20.6N), 15N~20N之间的也仅一个(17.7N), 在15N以下的占90%, 标准差在平均值中占的比重均在3.0%(含一个3.0%)以下。由压力面值的统计结果(表7、表8)可见:每组压力面值的标准差在3个以上的仅3个, 分别是9、7、7, 3个以下的占85%。

平均数表明同类现象在一定时间、地点、条件下所达到的一般水平, 是总体内某个变量大小各异的观察值的代表性数值。平均数也是对变量分布集中趋势的测定, 反映分布集中趋势的特征。标准差是用离差平方来代表离差绝对值, 即是所有测量数据与平均数离差平方平均数的平方根, 亦称均方差。标准差的平方即为方差[4]。

标准差可以解释离散趋势, 标准差越大代表数值分布的离平均值越远, 说明数据分布越分散, 反映在足底压力特征上就代表特征越不稳定; 标准差越小代表数值分布的离平均数越近, 说明数据分布越集中, 反映在足底压力特征上就代表特征越稳定。由统计结果可知, 标准差基本都在15N以下, 说明数值大部分跟平均数差的不大, 数据比较集中。而10组数据中位于区间M内的比率ξ 基本上都在80%以上, 说明数据大部分都落在平均数加减一个标准差的范围内, 同样说明了数据分布很集中, 说明足底跖区压力特征很稳定。

由于实验室和外界环境有细微的差别, 同时测试台也会对测试者产生一定的局限性, 从而使测试的结果产生一定的误差, 有时出现异常。但是, 误差是细微的, 异常是极个别的现象, 数据总体真实、稳定, 统计结果可信。

4 结 论

正态分布中标准差和方差是测定数据离散趋势的两个主要指标, 由统计结果进行分析可以得出青年人赤脚正常行走跖区压力值和压力面大小数据分布非常集中, 代表跖区压力特征十分稳定, 说明利用足迹分析人身特点所利用的压力特征是比较稳定且可靠的, 该结果为足迹的检验鉴定提供了理论基础和科学依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 吴旭芒. 足迹学[M]. 北京: 警官教育出版社, 1996. [本文引用:1]
[2] 蒋铁奇, 许京京, 王明直, 等. 传感技术在足迹研究中的应用简介[J]. 刑事技术, 2008(3): 38-40. [本文引用:1]
[3] 刘树权. 足迹动力学[M]. 北京: 中国人民公安大学, 1990. [本文引用:1]
[4] 孙允午. 统计学[M]. 上海: 上海财经大学出版社, 2006. [本文引用:1]