鞋底常态磨损特征
时间：2022-03-14 02:44:00
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目前，鞋印检验中所利用的形态特征，依其形成原因可分为三类：
1.在鞋底的生产加工过程中形成的固有特征。如：花纹的种类、布局，鞋底表面细小花纹的分布和特殊形态，制作中形成的气孔、注料痕，切边时形成的表面花纹的特定分布及流向等等。这类特征的特定性很强，可以做为同一认定的重要依据。但这类特征依附原来的特定鞋底而存在，一旦失去这双鞋子，则无法予以恢复。
2.在鞋子穿用、修理过程中由一些外在偶然性因素作用而形成的特征。如，割划痕、缺损、补丁、烧灼痕，鞋丁等的分布、位置、形态。这类特征的特定性极强，在同一认定中的利用价值最高。但这类特征均为若干偶然性因素随机组合作用的结果，再现形成这些特征的条件是不可能的，因此恢复再现这类特征亦不可能。
3.人在穿鞋行走运动中形成的鞋底磨损特征。磨损特征是人在行走运动时，鞋底同地面相互摩擦作用的结果，它在同一认定中同样具有重要意义。根据在天津市公安局查阅的159件鞋印鉴定统计，运用磨损特征进行同一认定的有92件，占57.9%，其中单纯以磨损特征作为同一认定依据的84件，磨损特征与其他特征结合运用的8件。
在鞋印检验实践中，又可将磨损特征依其在其他鞋底上重复出现的可能性和出现率的高低而分为两种，
（1）种类特征（或称一般特征）。包括磨损的程度、部位和一般形状。
（2）特定特征（或称细节特征）。包括：
特殊（罕见）的磨损形态；几处磨损特征之间的相互关系；因磨损而形成鞋底花纹深浅的变化；因磨损而形成鞋底花纹表面形态的变化；磨损部位内残留鞋底花纹的分布和数量；磨损部位周围边缘花纹的形状和分布；磨损部位以外的鞋底花纹的数量和分布；鞋底附属物（如绊、带、帽）因磨损而形成的变形；因磨损形成的孔洞、缺损的部位及形态。
上述特征中，有一种是因外在的偶然性机械力作用，如攀登、跄擦等特殊动作或鞋底某部位凹凸变形等原因形成的特殊磨损，这种磨损不是在人正常行走运动中所形成的，称之为“非常态磨损特征”。另一种是人在穿鞋正常行走运动中逐渐形成的鞋底磨损，称之为“常态磨损特征”。人在行走运动时，鞋底表面沿地面滑动或具有滑动的趋势，因而在与地面接触部位产生阻止相对滑动的摩擦力。在摩擦力的作用下（包括凹凸不平引起的啮合、分子间的吸引、电荷转移而引起的静电吸引），鞋底表面物质颗粒逐渐脱落而形成磨损特征。
摩擦力的大小同正压力的大小成正比（F=KP）也就是说，鞋底常态磨损的分布同鞋底压力分布有直接关系。人在行走运动中影响鞋底压力分布的内在因素主要有以下两个方面：
1.脚掌的构造与形态
每个人的脚都由趾骨、跖骨、楔骨、舟状骨、距骨、骰骨、跟骨等二十六块骨构成支架，在其掌侧的深层、浅层有固定数目的肌肉和筋膜，表层被覆较厚的皮肤，共同构成脚掌侧的形态。每个人脚的构造虽然相同，但由于先天遗传和后天发育等各种因素的影响，各骨块及肌肉的个体形态产生差异，互相联结搭配也有个人特点，因而使各人脚掌侧（包括趾、掌、弓、锺）各部分的表面形态呈现出许多差别。刑事技术部门在赤足印的检验中将人脚掌各部位形态分成若干种类，根据这些特征的综合评断可以进行人身同一认定。由于脚掌形态上的差别，使人在行走运动中脚掌作用于鞋底的压力分布图象各具特点，从而形成常态磨损特征的特定性。
2.行走运动规律
每个人行走运动都有自己的习惯特点，这些习惯特点的生理机制在于后天形成的大脑皮层动力定型。人体是一个有机的整体，它的各项运动都是在中枢神经系统复杂活动支配下的多环节运动。行走运动受各运动器官生理结构以及心理、训练、职业、年龄等许多因素的影响；这些内外界的各种刺激依一定顺序反复作用于大脑皮层，逐渐形成一套比较稳定的神经联系系统——行走运动的皮层动力定型。在动力定型支配下，人在行走运动中的各个器官依照一定的规律在时间和空间上互相协调，成为习惯性的自律运动。这一运动表现为步幅、步态、步频等方面的个人特征，使脚掌压力分布图象人各不同，进一步形成鞋底常态磨损特征的特定性。
为进一步认识和说明鞋底常态磨损特征人各不同的特性，我们在安徽省淮北市和江苏省徐州市采取了500人的鞋印进行分析。
采样对象：500人均系18——25岁的男性青年战士。其中淮北武装民警、消防民警200人，徐州83230、83233部队战士300人。
提取方法：每人穿自己的旧军用解放胶鞋，鞋底均匀涂以油墨，以步行方式从预先准备好的纸张上走过。同时捺印赤足印及拍照鞋底照片，以备参考。
经用我们设计的“方格矩分析编码法”，对上述500份鞋印的常态磨损分析结果表明，鞋底常态磨损具有人各不同的特征。根据磨损的部位、程度、范围、形状、互相搭配以及磨损的细节特征，可以对不同鞋的穿用人进行是否同一的检验。
利用常态磨损特征进行鞋子的同一认定，在实践中比较常见；运用常态磨损特征对两双鞋子的穿用人进行同一认定也有案例记载。如：1980年5月9日，甘肃省民勤县某公社XXX被杀案，在距现场104米处提取作案人抛弃的染有被害人血迹的旧布底鞋一双，后又在嫌疑人桑XX家中提取其平时穿用的旧布底鞋一双。经公安部126研究所痕迹室对两双鞋底常态磨损特征的部位、形状、大小及相互搭配关系等进行检验，确认两双鞋为同一人穿用。桑犯被逮捕后，供认了杀人及抛鞋的全部犯罪事实。
二、鞋底常态磨损特征再现的基础与方法
鞋底常态磨损特征的形成主要在于人身固有的脚掌形态和行走动作习惯，这些均为人身所固有的特性，并非鞋底本身的特性，也非外在机械力的特性。以上两种形成常态磨损特征的人身特性均具有相对稳定性。脚掌的表面形
态以脚的骨骼、肌肉、韧带构造的稳定性为基础，除了生长发育、损伤等因素影响外，在一定时期内不会发生明显变化。人的行走运动动力定型的本质就是一系列固定联系的条件反射，这个动力定型一经形成，人在行走时，条件反射就会按固定联系依次再现，从而减轻皮质细胞的工作负担，这是大脑皮层的一种保护性本能。除非运动器官损伤、严重疾病或长时间训练，这个动力定型在一定年龄阶段内是不会有显著改变的。因此，每个人穿鞋所形成的鞋底常态磨损特征具备相对稳定性。也就是说，同一个人即使换穿了鞋，只要鞋子种类相同，穿用条件相似，所形成的常态磨损特征应当是相同的。因此有可能通过模拟实验的方法使常态磨损特征在另外的承受鞋底上再现。
在实验中，除了将常态磨损特征的特定性和相对稳定性做为理论依据外，还须考虑它在承受体上的反映性问题，也就是要考虑鞋底表面花纹结构和材料性质对磨损特征的影响。因此，在进行模拟实验时，应选用与原鞋的种类、型号、花纹结构一致（或极为近似）的实验鞋。
此外，用普通的鞋子进行模拟实验，需数月、甚至数年之久，这样就丧失了模拟实验的实用价值。因此必须制作软质模拟鞋底，附着在选定的实验鞋底上，以便在很短的时间内再现穿用人的常态磨损特征。
1.模拟鞋底材料的选择：
模拟鞋底需要在柔韧、弹性、细腻、稳定等方面同真正的鞋底近似，同时其耐磨强度又很低。经多次实验证明，用乳剂型聚氯乙烯增塑糊较理想。聚氯乙烯（PVC）树酯是一种价格便宜、性质稳定的高分子聚合物，加人高沸点的有机物——增塑剂可使之变得柔软而有弹性，增塑剂加得越多，塑料成品越柔韧。根据需要加人适量的填料（如石膏粉或炭酸钙），既可以降低成本，又可降低其耐磨强度。PVC树酯同增塑剂的相溶性取决于二者之间的溶解度参数，溶解度参数越接近，相溶性越好。因此我们选用邻苯二甲酸二丁酯做为增塑剂（PVC溶解度参数9·5，DBP——邻苯二甲酸二丁酯溶解度参数9·4）。聚氯乙烯属于热塑性塑料，需要一定的温度固化成型。增塑糊在800C时开始胶凝，温度继续上开，塑化开始，随着温度的升高，物料渐渐发挥出其良好的物理性能，到160oC左右可以完全塑化，各种物理性能（包括耐磨强度）达到最优。温度继续升高，PVC将会分解焦化。因此，必须适当控制温度，使其达到所需的性能。经多次实验证明，较理想的成型温度为12OoC左右。
2.制作模拟鞋底的方法：
（1）制作鞋底模型：根据实验鞋（或现场鞋印）选择好种类、型号、花纹相同的鞋作为正模型；以备复制负模型。再准备一个木制长方形模型（或就地挖长方形土坑），其长、宽、深度要适合于一个鞋模大小，内衬纸。将石膏液调好倒入木模型内，刮除气泡和杂质。在正模鞋底表面涂以油脂（如DBP或食用油）作脱模剂，然后轻轻压人石膏液中，待鞋被石膏粘住后即可放手。凝固后，取下鞋子，将制成的鞋底负模型晾干备用。
（2）准备原料：
底料配制：乳剂型PVC粉末100克
石膏粉（硫酸钙）50克
DBPlO0毫升
以上材料充分混合搅拌成糊。
衬料配制：PVClO0克
DBPlO0毫升
底料还可根据需要加少许颜料。另外，用纱布按照鞋底大小和形状剪几个衬垫（以每只鞋两个衬垫为宜）。
（3）制作模拟鞋底
先用毛刷在石膏负模型中涂一层脱模剂。再用毛刷将配制好的底料均匀涂于石膏模中，使糊料均匀布满鞋底花纹，并保持适当厚度（约1·5毫米）。这时再将衬布展平铺于模底，衬布上用毛刷均匀涂一薄层衬料，再加一层衬布，最后再涂一层衬料。料涂好后，将模型放人12OoC烘箱内40分钟。取出后，将成型的模拟鞋底揭下即可。加衬布的目的在于增加模拟鞋底的抗拉强度和挠曲强度。但须将衬布展平，不得出皱摺。涂料时（尤其涂底料时）不要压入气泡，以免影响鞋底花纹造型。涂料必须均匀，不能出现薄厚不均现象。
3.实验对象和方法：
实验对象为安徽省淮北市公安局80名武装民警战士，年龄18——24岁。
选购上海产飞跃牌松紧口蓝色面网球鞋（胶底，小菱形花纹），于1981年11月20日发给实验对象穿用。穿用期间从事正常的队列训练、擒敌格斗训练、篮球运动及巡逻执勤等活动。穿用两个月收回，依其磨损程度编组再进行第二次（模拟）磨损实验。
在模拟实验前，按实验人脚大小选择同型号蓝网球鞋做为承受实验鞋，用砂轮将鞋底花纹打平，用粘合剂（北京椿树橡胶制品厂生产CX一204硬塑胶）将模拟鞋底粘附于承受鞋底上，加压20——30公斤，放置五小时以上即可用于模拟实验。实验场地选择水泥路面（篮球场）。运动项目有队列、拳术和篮球运动。实验开始后随时观察鞋底磨损特征的再现情况，在磨损特征再现时即停止实验，记录实验持续时间。
4.常态磨损特征再现情况
我们将鞋底划分为拇趾区、前掌区、落脚区以及其他区（包括脚弓四趾区和后跟中上部）。通过实验观察，常态磨损特征稳定再现的程度在这四个区域内不同。稳定再现程度较好的是前掌区，第一次实验前掌区常态磨损再现率达78??75%，以下依次是拇趾区、落脚区；而后跟部分、四趾部分的磨损特征易受其他条件（如运动方式、伪装）的干扰，再现的稳定程度较差。
1982年7月，在北京又选男性青年3人，以硬塑底布鞋做为实验鞋，再次进行常态磨损再现的实验。经穿用3——4小时，原塑料鞋底穿用1年多的常态磨损特征得到再现。根据实验情况说明，只要选用相似的穿用方式、满足一定的实验条件，鞋底常态磨损特征的再现是可能的（见照片）。
在淮北实验场地上，模拟鞋底穿用1小时，相当于实验胶鞋底在水泥路面上实际穿用150小时以上（大约1个月），而相当于实验胶鞋底在土质地面上实际穿用300小时以上（大约2个月）。平均穿用时间比例为：
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|模拟鞋底|胶鞋底|硬塑底|
|--------|------------|----------|
|1小时|200一250小时|3——4个月|
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三、鞋度模拟磨损特征检验的特点
用模拟方法再现常态磨损特征的检验是鞋印检验中的新方法。在理论上和方法上有其自己的特点。
1.常态磨损特征检验的科学基础、基本方法
和程序并不违背痕迹学同一认定的基本理论。它自身的特点表现在如下几个方面：
（1）同一般的鞋印检验比较，被认定同一的客体不同。一般的鞋印检验，是通过对反映形象的检验，认识和研究造型体——鞋底的表面结构特性，并通过被寻找客体特征与嫌疑客体特征的比较，认定鞋的同一。而模拟再现特征的检验是在被寻找客体消失的情况下进行的，因而研究鞋子本身的同一已毫无意义。常态磨损特征表现了引起这一形态特征的客体（人）的一些特性，我们通过检验常态磨损特征，认识和比较的是人身的固有特性，它做出的结论只能是人身的同一与否（即认定穿用鞋子的人）。
（2）同一般人身认定比较，供认定同一的客体不同。一般人身同一认定所依据的形象痕迹有两种，一种是人体某部分或器官（如手、脚、牙齿等）同承受体接触，而将其接触部位的表面结构形态反映在承受体表面。这种反映形象是人体局部表面结构形态的反映，是造型体与承受体直接相互作用的结果。另一种痕迹是人身具有的某些动作习惯特性（如：书写习惯），通过一定的工具作用于承受体。这样形成的反映形象是人的动作习惯特性（动力定型）形象化的反映。鞋底常态磨损也是一种反映形象，它既反映了人脚掌表面结构的形态特征，也反映了人行走运动的习惯特征。而且，这种磨损是人身借助承受鞋底同地面相互作用的结果，它是人身特性的一种间接反映形象。这种人身两种特性间接的综合反映是我们认识和比较人身特性、进行人身同一认定的依据。
（3）同一般的痕迹检验比较，同一认定结果的证据意义不同。在一般的人身同一认定中所依据的是同犯罪事件有联系的反映形象，而这一反映形象同人身具有直接的因果关系。因而人身认定的结论可以直接确认人同犯罪事件的联系。一般的物的同一认定结论可以确认物同犯罪事件的联系，但并不能确认人同犯罪事件的联系，要解决人同犯罪的联系需要结合查措施。而模拟磨损检验，是以物同物比较的形式，做出人身同一认定的结论。这一结论只能确认人同物的联系，即确认在犯罪现场遗留痕迹的鞋是谁经常穿用的。而这一点，以前是依靠搜集旁证的方法解决的，其可靠程度和证据价值远不如通过模拟磨损检验所做出的科学技术鉴定。
2.在模拟磨损特征检验的具体方法上，比一般的鞋印检验更加注重差异点的评断。因为做为供认定同一客体接受检验的鞋底，已知不是现场鞋印的造型鞋。原造型鞋底在穿用过程中会受到外在偶然性因素的作用而产生一些偶然性细节特征，它不会在另外的场合再现；而模拟鞋底在实验过程中也会受到外界若干非正常因素的影响产生一些无法在另外场合再现的特征。这类特征在两种性质的鞋底上不可能重合，这就必然增加两个被比较客体的差异点。要科学地解释这些差异点，就必须分析差异产生的原因。既要考虑实验条件方面的原因，又要考虑承受实验鞋底表面凹凸情况以及模拟鞋底在制作中造成的缺陷。在检验中如果出现种类特征相符而细节特征有差异，又难置可否的情况，可以将模拟实验重复进行。
这次实验表明，前掌区、拇趾区和后跟落脚部位的常态磨损特征稳定性强。因此，在模拟磨损检验中应主要以这几个部位的磨损特征做为结论的依据。后跟中间部、四趾区域的磨损较易受运动方式的影响，差异点较多，检验中可作参考或补充。
这次实验中发现的差异点可分为两类，第一类为不同人穿用而产生的本质差异。表现为种类不符，或种类特征近似，但细节特征的布局及磨损的趋向根本不同。第二类是同一人穿用，但因实验条件影响而产生的非本质差异。其磨损的部位、形态等种类特征一致，主要差异表现在细节特征上，如重磨损区边缘花纹的数量和形态出现差异，有的表现为大部分细节特征相符，而局部磨损特征出现差异。
非本质差异点的产生有如下几种原因：
（1）模拟鞋底本身的原因：
①模拟鞋底薄厚不均，较厚部位磨损加重，而较薄部位磨损减轻或不出现磨损。
②衬布没有展平，出现凸起棱线，在模拟鞋底表面相应部位便出现条状不正常磨损，而相邻两侧磨损减轻。
（2）承受实验鞋底表面形态方面的原因：
①在打平实验鞋底表面花纹时，若局部出现凹凸不平，就会在模拟鞋底表面出现局部磨损不足或加重，呈现变态特征。，
②如果实验鞋底表面出现砂轮磨损形成的沟痕、棱线，就会在模拟鞋底表面出现长条状不正常磨损或减轻磨损。如果棱线位于边缘部位，模拟磨损边缘会出现中断现象。
（3）实验条件方面的原因：
①人的运动方式不同，脚掌用力的部位、方向和大小也不同，磨损特征就会出现差异。如同一个经常穿着打篮球、长跑或登山的鞋同他自己经常穿着正常走路的鞋比较，前者磨损着重于前掌、趾尖和外侧，而后者磨损前后比较均匀。在淮北的模拟实验中，打篮球和跑步的时间比例较大，所以大多数前掌再现的磨损特征较好，而后跟部特征再现不足。
②实验时间掌握不准，不仅会造成磨损程度上的差异，亦会形成细节特征甚至种类特征上的差异。在实验中，人的体重不同，运动强度不同，形成相同程度磨损所需的时间差别很大。因此，在模拟实验中，除根据磨损程度预测实验时间外，更应随时观察磨损特征的再现情况，达到要求即停止实验。
关于模拟实验时间，应保持在2个小时左右或稍长。时间过长，实验人疲劳，而且也降低实际应用价值；时间过短，人行走运动特征的常态分布规律表现较差，易于受客观条件的干扰和实验人主观伪装心理的影响，而使常态磨损特征呈现变态反映。要准确地保持一定的实验时间，应根据原鞋底（或现场鞋印）的磨损程度，适当调整模拟鞋底的成型温度。对于磨损程度重的，可以在12O0C一llO0C之间适当调整以降低耐磨强度。对于磨损程度轻的，可在12O0C——13O0C之间进行适当调整，以增强模拟鞋底耐磨强度。同时还应考虑到这种实验是在嫌疑人直接参加下公开进行的，必须注意排除故意伪装步法所造成的干扰。必要时可以将同一人几次实验结果对照检验，以及参考嫌疑人其他日常穿用鞋子的特征。作到准确无误。
四、结论
鞋底磨损特征在同一认定中的价值是已经由司法鉴定实践所证实的，并非本文的新发现。通过这次采样分析和模拟实验所证明的仅仅是以下两点：
1.鞋底常态磨损特征具有人各不同的特性，在以同一认定为目的的司法检验中可以做为结论的依据。
2.鞋底常态磨损特征可以通过模拟
实验的方法得以再现。通过对模拟样本及现场鞋印的检验，可以在没有嫌疑鞋的条件下，认定现场鞋印为何人穿用的鞋子所遗留。这种方法应用于司法实践，将为揭露和证实犯罪提供一种具有重要价值的间接证据。
由于模拟实验大大缩短鞋底穿用特征的形成时间，所以这种方法也为足迹和步法科研提供了一种简便而见效迅速的实验方法。