少年男性身高与步长相关性研究进展.docx
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少年男性身高与步长相关性研究进展
本科毕业论文（设计）
题目：
青少年男性身高与步长相关性研究进展
学生姓名：
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班级：
专业：
指导教师：
诚信声明
本人声明：
1.本人所呈交的论文（设计）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，毕业论文（设计）中的所有内容均真实、可信；
2.尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定；
3.与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文（设计）中做了明确的说明，并表示了谢意。
作者签名：
日期：
青少年男性步长与身高的相关性研究进展
摘要
社会在飞速的发展，导致现在的犯罪活动在日益增多，而青少年犯罪又在其中占据特殊的地位，因此青少年犯罪的研究是当前犯罪研究的一大热点，而足迹分析作为案件现场常用的侦查手段之一，在侦办青少年犯罪案件当中扮演着不可或缺的角色。
足迹分析内容丰富，本文选取了步长与身高作为研究对象，对青少年男性步长与身高的相关性研究的发展历史、国内外研究现状、现有结论以及存在的误差进行比较全面的综述。
首先阐述当前青少年犯罪的研究背景以及国内外对青少年男性步长与身高的相关性研究现状，然后对前人所提出的算法和结论进行归纳总结并提出自己的看法，最后对青少年男性步长与身高的线性关系在未来的案件侦查中的使用进行探讨。
关键词：
青少年犯罪；步长；身高；足迹；线性回归分析
RESEARCHPROGRESSONTHECORRELATIONBETWEENADOLESCENTMALESTEPLENGTHANDHEIGHT
ABSTRACT
Thecontinuousprogressofsocietyhasledtothecontinuousincreaseofcriminalactivities,andjuvenilecrimeoccupiesaspecialpositioninit.Therefore,theresearchofjuvenilecrimeisahotspotincurrentcriminalresearch,andfootprintanalysisisoneofthecommonlyusedinvestigativemethodsonthesceneItplaysanindispensableroleinhandlingjuvenilecrimes.Footprintanalysisisrichincontent.Inthispaper,steplengthandheightareselectedastheresearchobjects.Acomprehensivereviewismadeofthedevelopmenthistory,researchstatusathomeandabroad,currentconclusionsandexistingerrorsofthecorrelationstudybetweenthesteplengthandheightofyoungmen.First,thecurrentresearchbackgroundofjuveniledelinquencyandthecurrentstatusoftheresearchonthecorrelationbetweenmalesteplengthandheightathomeandabroadaresummarized.Thenitsummarizesthealgorithmsandconclusionsproposedbythepredecessorsandputsforwardtheirownviews.Finally,itdiscussestheuseofthelinearrelationshipbetweenthesteplengthandheightofyoungmeninfuturecaseinvestigations.
Keywords：
Juveniledelinquency;Steplength;Height;Footprint;Linearregressionanalysis
1引言1
1.1研究目的1
1.2研究思路1
2研究背景1
2.1足迹学发展历史2
2.2国内外研究现状2
2.2.1国内研究现状2
2.2.2国外研究现状3
3利用步长判断身高的方法3
3.1利用左右步长对身高进行分析3
3.2利用成趟足迹对身高进行分析4
3.3利用单步长对身高进行分析4
3.4利用足迹全长和步长对身高进行分析5
4误差分析6
4.1样本数据存在异常值6
4.2样本收集不够全面6
4.3样本数据存在误差6
4.4其他的特殊因素7
5结论7
参考文献9
致谢10
1引言
1.1研究目的
随着社会的发展，导致犯罪活动也呈现出一定的特点，而在诸多犯罪案件中，青少年犯罪又占据了一个显著的比例，青少年人群犯罪率的逐年升高，已导致其成为当下非常严重的社会问题，让我们不得不重视其带来的严重危害。
由于这一人群存在的特殊性，在处理该类犯罪案件时又会面对诸多问题。
青少年群体在实施犯罪行为时，往往是一时冲动所导致的，我们在侦查犯罪现场时也会发现，因为青少年这种冲动作案的心理，他们在实施犯罪后一般会立刻逃离犯罪现场而不会去处理在犯罪现场遗留下的相关痕迹物证，而足迹作为刑事案件现场常见的痕迹物证类型之一，往往包含了大量有关犯罪嫌疑人的信息，其中如何根据步长推测身高是足迹分析的重要研究方向之一。
虽然前人在这个课题上已经作了相关的研究，但由于分析结论的地域性、时效性等各个方面，现有的结论在应用时往往会给案件侦办人员带来一定的困扰，所以进行步长与身高的相关性研究并将其运用于案件的侦查迫在眉睫。
本文旨在阐述前人通过一系列研究所取得的研究成果，探讨所得结论的准确性、存在的误差以及改进的方法，从而能够充分发挥步长分析在确定犯罪嫌疑人身高等相关方面的运用价值，为刑事案件的侦办提供侦查方向，缩小侦查范围。
1.2研究思路
运用文献分析法、文本细读法、比较法、综合分析法等进行研究。
通过对前人文献的了解，得知现在对于青少年步长与身高的相关性研究现状以及研究所得的结论；对研究所得的结论进行探讨，提出自己的想法并进行验证；对未来的使用进行展望。
2研究背景
步长本是田径运动的专业术语之一，是指一个人在走路或者跑步时相邻两个着地点之间的距离，是决定走、跑重要的因素之一，通常是用米/步来表示的。
步长的大小取决于腿长、后蹬的力量，同时还与行走的角度、髋关节的灵活性，以及身体各个部分的相互协调等方面有关。
而在刑事案件的现场，步长一般代指的是犯罪嫌疑人在犯罪现场遗留下的成趟足迹之间的距离。
而且由于人的行走运动规律与人的身体结构有很大的关联，所以在一定的限制条件下，一个人行走所形成的成趟足迹之间的距离不会有太大的变化，这就为我们通过步长研究身高带来了思路。
身高是指从头顶点到地面的垂直距离，也就是所谓的人体的高度，一般以cm或者m作为计量单位，身高一般取决于遗传因素，同时也会受到地域因素、环境因素的影响，与身高相关的主要是头颅、脊柱和下肢长骨3部分。
而青少年时期是人一生中骨骼发生较大变化的时期，所以我们在研究步长与身高的关系时选取了青少年男性作为我们的研究对象具有很大的代表意义。
在此基础上，我们的研究人员通过对步长和身高数据的分析，推出两者之间存在的线性关系并且在刑事案件的侦查中发挥其实际意义。
2.1足迹学发展历史
足迹学是一门历史悠久的学科，早在两千多年前的秦朝时期，当时的官员在处理案件的时候就已经将足迹作为重要的证据。
经过漫长岁月的发展，足迹学已经成为了一门系统且具有广泛应用价值的重要学科，不少的专家学者就足迹学这一课题发表了很多独到的见解，也编著了很多有关足迹学的著作，如吴旭芒[]老师的《足迹学》、郑卫平老师的《足迹学》等，这些老师的著作都为足迹学这一门特殊而独立的学科提供了宝贵的理论依据。
足迹学是一门非常特殊的应用学科，在很多的场合都有特殊的使用价值，它涉及的学科很多，其中涵盖了人体结构学、人体运动学、力学、橡胶工艺学、人文科学、建筑学、土壤学、公路设计学等许多学科，因此可以看出足迹学是一门涉及面非常广泛的学科，这也就使得足迹学在案件侦查中起到越来越重要的作用。
不过，因为足迹学涉及的方面非常广泛，这就要求我们了解其深厚的基础理论并加以实践，在积累了一定的实践经验后，将其能够运用于犯罪案件的侦办，从而取得显著的效果。
2.2国内外研究现状
步长的研究作为足迹学的一个重要研究方向，也已经存在了相当长的一段时间，国内外的学者在这个问题上已经做了很多的研究。
通过前人的研究，我们可以得知，步长与身高在一定的条件下其实是成正比例关系的，但是地域、生活环境、民族、习性等因素往往会给利用足迹进行身高分析的理论带来一定的误差。
2.2.1国内研究现状
步长和身高作为判断犯罪嫌疑人相关信息的重要证据，它们两者之间有着密切的联系。
在进行足迹分析的时候，我们利用步长来进行身高分析是常见的分析手段之一[]。
国内的学者在进行步长与身高的相关性研究时，采取的一般都是以下的方法：
首先，运用随机选样法，选取调查范围内一定数量的研究对象（不少于100个且具有代表意义）；其次，在一定的实验条件下（如特定时间，特定地点），让被测试者在平坦地面上行走，采集被测试者的成趟足迹，并多次测量被测试者的左右步长以及被测试者的身高数据；再者，将收集到的数据在Excel中进行相关的整合处理，对数据进行累加生成；最后，调取SPSS软件对处理好的数据进行线性回归分析，从而得到步长与身高两者之间存在的线性回归关系式。
2.2.2国外研究现状
国外学者对步长与身高的相关性研究较少，不过他们在研究步长的方法上仍旧有值得我们学习的地方。
RotaV[]就指出，步长作为在犯罪现场会被遗留下的特殊数据，它对于研究犯罪的意义重大，我们作为犯罪现场的侦查人员，一定要重视其重要作用。
步长和人的身体条件有关，尤其是身高方面，在他们的研究下，也得出步长与身高有着线性关系的结论，并加以验证和使用。
3利用步长判断身高的方法
3.1利用左右步长对身高进行分析
孟秋岚[]等为了克服这些相关因素带来的误差影响，便随机选取了贵州省东北部两地的部分15岁-40岁的某少数民族男性青少年作为研究对象，通过一系列的测量，收集这些人的步长数据和身高数据进行研究。
为了尽可能使误差带来的影响最小化，他们选取了100名来自贵州省东北部的某少数民族男性青少年，让他们在平坦的地面上正常行走以便形成成趟的足迹痕迹，并对受试者形成的左右步长进行提取（即沿步行线方向前后相邻的两枚左右足迹相应部位之间的距离）。
在进行了多次试验数据的提取后，他们对数据进行相关的处理并使用SPSS13.0软件进行了分析，得出了步长与身高的线性回归方程见公式（2-1）：
y=0.1819x+156.79R2=0.9495（2-1）
该线性回归方程的回归系数具有显著的差异，表明了受试者的步长与身高有着密切的关系。
这就为在犯罪现场通过成趟足迹分析犯罪嫌疑人的身高提供了依据，对后续有关于步长与身高的研究提供了研究方向，具有很大的实用价值。
3.2利用成趟足迹对身高进行分析
汤澄清[]等人在他们的研究中则指出我们应该如何利用成趟足迹来进行步长与身高的分析，他们先是给出了三个应用已久的关系式，这三个关系式是适用于不同的身高条件的，身高在1.75m以上的关系式见公式（2-2）：
身高=单步长+1/3足迹长（2-2）
身高在1.65m-1.75m之间的关系式见公式（2-3）：
身高=单步长+1/2足迹长（2-3）
而身高在1.65m以下的关系式见公式（2-4）：
身高=单步长+2/3足迹长（2-4）
这就要求我们在应用这些关系式的时候，得预先估计一下犯罪嫌疑人的身高，然而在实际的应用中我们并不能得知犯罪嫌疑人的身高范围，就导致了这些关系式在应用的时候会出现不小的误差。
所以他们为了排除这种情况带来的误差，对关系式进行了另一种总结，当步长为长步（80cm以上）时，可以使用关系式见公式（2-2）：
身高=单步长+1/3足迹长（2-2）
当步长为短步（60cm以下）时，可以使用关系式见公式（2-4）：
身高=单步长+2/3足迹长（2-4）
当步长处于两者之间（60cm-80cm）时，可以使用关系式见公式（2-3）：
身高=单步长+1/2足迹长（2-3）
但这仍旧避免不了身高估算带来的误差，所以他们总结出了一个由步长分析得到的关系式见公式（2-5）：
身高=132.1+步长（左右步长平均值）×0.54（2-5）
汤澄清[]等指出，在研究犯罪现场犯罪嫌疑人遗留下的成趟足迹时，可以利用两组关系式分别进行计算，并且将得到的结果相互进行印证，并结合犯罪现场实际的情况，从而得出最后的结论。
3.3利用单步长对身高进行分析
高以群[]等在利用步长分析身高的研究中提出，在实际应用的时候，单单使用单步长加足长的经验公式带来的误差较大，会直接影响到步长和身高数据的应用，所以他们就选取了新的实验对象，并对步长与身高的线性关系进行了新的研究，以求能够得到新的关系式。
在高以群的观点中，步长与一个人的生理结构有着密切的联系，所以在一定的条件下，一个人在行走过程中所形成的成趟足迹有着一定的规律性，也就是说，在正常的行走条件下，一个人的步长是稳定不变的，且步长与身高两者之间存在一定的比例关系。
同样，高以群等随机选取了264名年龄在18岁-25岁之间，身高在164cm-186cm之间的青少年作为他们的研究对象。
同样的是，他们选择了特定的时间地点后，让这264名被测试对象在平坦的地面上正常行走，留下他们的足迹痕迹。
通过遗留下的足迹痕迹，他们测量了这264名研究对象的单步长并取其平均值，在取得步长的平均值以后将数据进行了处理且与相应的身高数据进行了一一对应。
由于直接用收集到的数据来绘制关系图不能将步长与身高之间的关系明确地表示出来，高以群等先是利用数据累加生成的方式对收集到的步长数据进行的累加生成，再对264组步长以及身高的数据用BASIC语言中的一元线性回归程序进行了处理分析，他们得到了步长与身高两者之间的回归方程见公式（2-6）：
Y=132+0.54X（2-6）
（其中相关系数R=0.828，F=264.188，剩余标准差为S=2.431），经过一系列的比对验证以及查验相关的系数检验表之后，高以群等确定了身高与步长之间有着明显的线性关系并且表示他们所研究出的线性关系式在实际的侦查办案过程中可以起到很大的作用。
3.4利用足迹全长和步长对身高进行分析
史力民[]等在研究时发现，我们的侦查人员在犯罪现场提取证据时，可以提取到完整的单个步长，也可以提取到一连串的成趟足迹。
对于单个足迹，我们可以利用足迹长公式对犯罪嫌疑人的身高进行相关的判断；而对于一连串的成趟足迹，我们又可以利用步长公式对犯罪嫌疑人的身高进行相关的判断。
不过他们发现，在使用的过程中，对于同一个犯罪现场犯罪嫌疑人遗留下的足迹痕迹进行分析的时候，这两种判断方法判断出的犯罪嫌疑人的身高数据往往是不一致的，有时还会有较大的误差，这便引起了史力民等人的思考，究竟哪一种测量方式测量的身高数据更为准确呢？
所以他们随机抽取了500名身高在165cm-185cm的青少年作为研究对象，对这500名青少年的足迹长、步长和身高进行了关联度研究。
同样，他们在一定的实验条件下，让被测试者在平坦的地面上正常行走，然后根据被测试者所留的足迹痕迹，测量出他们的足迹全长及步长，并计算出这些数据的平均值；再将身高划分为不同的身高段，与计算出的足迹全长及步长平均值一一对应。
通过累加生成和关联度比较，史力民等发现尽管这两个关系式在计算身高数据时候有一定的误差，但是误差往往都是在可控制的范围之内，也就是说这两个关系式计算出的身高数据其实和真实的身高数据误差并不大，在实际的应用中，只要能够判断好对应的情况，便可以将线性关系式拿来进行使用。
4误差分析
虽然在青少年男性步长与身高的相关性研究这个课题上，前人已经做了很多的分析并取得了显著的成果，但还是存在很多的误差因素等着我们去分析，主要有以下几个方面：
4.1样本数据存在异常值
在我们对步长以及身高数据进行分析的时候[]，难免会遇见一些比较特殊的数据，这些样本数据可能存在某些异常，如果将这些数据一同分析，可能就会对最后得到的线性关系式产生一定的影响。
所以我们在进行数据处理时，一旦发现数据存在异常时，我们就应将这些异常的数据从我们的实验中剔除。
在剔除完异常的数据之后，这就会使得我们的数据样本数量在原有的基础上减少了，这也就会导致我们的样本在一定的程度上不能反映出真实的实际情况，使得我们的数据研究存在一定的局限性。
4.2样本收集不够全面
前文我们提到，由于我国幅员辽阔，南北跨度广，所以造就了我国多种多样的地理环境，而与此同时我国各民族人民的生活习惯不同，先天遗传、后天营养、生活条件和自身锻炼等方面都存在着一定的差异，这都是导致步长数据产生变化的影响因素，而步长的变化则会导致在进行步长与身高的相关性研究时，我们代入的参数产生变化，从而影响到步长与身高两者之间线性关系的建立，降低利用步长判断身高的准确性[]。
样本收集的不全面，导致我们的研究在地域上存在局限性，并不能反映出我国全部人口的相关情况，因此在今后的研究中我们应当扩大样本规模，选取多个地区、多个民族来进行广泛的研究。
4.3样本数据存在误差
在进行试验研究时，我们被测试人员的心理状态可能会与平常正常行走时的心理状态有所不同，他们心理上的紧张往往会导致他们在行走时所形成的足迹痕迹会有所变化，就会给我们的实验带来一定的影响。
同时在提取实验数据的时候，我们难免会面对一些机械误差，实验仪器可能会存在损坏，我们的研究人员可能会做出一些人为操作上的误差等等，这都是需要我们去一一排除的。
如果不能妥善处理这些问题，就会对步长与身高的线性关系的建立带来一定的负面影响。
4.4其他的特殊因素
我国经济的快速发展，让人们的生活得到了极大的改善，生活水平在日益的提高，这就导致了人们的生理年龄和实际年龄存在很大的误差，有些中年人虽然年纪已经四五十岁，可他们的步态特征和二十几岁的年轻人并无差别[]，这就给我们的研究人员在进行步长与身高的相关性研究时提出了新的挑战，而且在之后的研究中，这方面因素的影响也会便显得更加突出。
5结论
作为世界上人口众多的大国，我国基础交通设施比较完善，人口流动性很大，所以在实际侦查办案活动中，单单依靠步长与身高两者之间的线性回归方程来推算犯罪嫌疑人的相关信息并不是很科学。
但是由于步长和身高两者之间有着紧密的联系，所以一般来说，运用对应的关系方程也是相对合理的。
只是上述线性关系的建立是在特定的条件下成立的，我们的侦查人员在实际破案过程中，应该根据犯罪现场足迹的具体情况，来确定使用哪一种关系式来判断犯罪嫌疑人的身高。
同时，也得结合其他方法进行综合分析，考虑各方面因素，以便推出准确的犯罪嫌疑人信息，减小不必要的误差带来的影响。
而且，专家学者所进行的研究选取的对象往往只是特定范围内的人群，具有相对的局限性，受到地理环境、生活习惯等方面的影响会比较大，因此在今后的实验研究中我们还应该利用大数据分析，从而得到更为准确的线性关系方程式。
与此同时，互联网技术的发展，应当让我们重视其在足迹研究中能够起到的作用。
足迹检验技术的计算机化趋势和网络化趋势是足迹检验技术未来发展的核心趋势。
我们应该充分发挥互联网技术的强大优势，对数据进行分析，减小误差，使数据更加准确。
青少年群体是一个特殊的群体，他们处于一个特殊的年龄阶段，这个年龄阶段给他们身上带来了无限的活力，但也给他们带来了诸多的影响。
青少年正处于一个认知世界的阶段，各种各样的因素会导致青少年对这个世界形成不一样的认知，正因为这种情况的存在，青少年犯罪就成为了一个社会性问题，关系到社会的和谐稳定和国家的长远发展。
社会的不断进步，能够给青少年群体带来诱惑的东西也就在不断的增加，这些能给他们带来诱惑的东西就会影响到青少年的健康成长，甚至会让他们走上违法犯罪的道路。
由于青少年群体特殊的心里特征和生理状况，就决定了青少年在实施犯罪时采用的犯罪手段不同于成年人犯罪时所采用的犯罪手段。
青少年阶段是人一生中特殊的年龄阶段，这个年龄阶段的人群心智往往还未成熟，处于这个阶段的人群通常会有如下的表现：
争强好胜；容易冲动，会意气用事，做事之前不考虑会带来什么后果；对于独立这件事他们有强烈的渴望却又难以达成；内心未能形成明确的道德意识；心理承受能力较弱，抵御外界诱惑的能力比较差，一旦没有正确的引导，便会导致他们形成畸形的心理状态。
在此基础上，一旦受到了外界不良因素的刺激，青少年就会很容易去做一些出格的举动或者实施一些违法犯罪行为。
青少年犯罪所形成的犯罪现场不同与成年人犯罪所形成的犯罪现场，青少年犯罪一般都是没有预先计划的冲动性犯罪，他们很少会进行预先的密谋，这也就意味着在他们实施完犯罪行为后，一般不会去处理遗留下的犯罪现场；同时，青少年往往会有自我保护意识，在实施完犯罪行为之后，由于他们内心会比较慌乱，害怕自己的犯罪行为被发现，就会选择立刻逃离犯罪现场，保护自己的安全，也就会给案件的侦查人员遗留下较为原始的犯罪现场。
因为青少年犯罪后遗留下的犯罪现场一般是较为原始的犯罪现场，那也就会遗留下很多原件相关的痕迹信息，这些痕迹信息就给我们的办案人员提供了很大的便利。
同时我们也得注意，有些青少年可能会对犯罪手段有一定的了解，就会形成相对完善的反侦查意识，他们会刻意把犯罪现场改造成成年人犯罪后遗留下的犯罪现场原貌，这也就给我们的侦查人员侦查犯罪现场带来了一定的误导，也是一种极大的挑战。
青少年犯罪后在现场会遗留下很多明态信息，也就是显露在外的痕迹，足迹作为犯罪现场重要的痕迹物证之一，对于我们侦查人员判断犯罪现场相关信息的重要性不言而喻。
青少年往往会因为慌乱，在现场遗留下他们的足迹痕迹，我们的侦查人员在提取了这些足迹痕迹之后，就可以对其进行分析。
因为青少年的步态特征与成年人的有所不同，我们就可以借助步长等数据来判断犯罪嫌疑人的年龄、身高等相关信息，为案件的办理指明了方向，也缩小了侦查范围。
通过对犯罪嫌疑人在现场遗留下的成趟足迹进行一系列的分析后，我们可以得到他们的左右步长等诸多相关信息。
对这些信息进行处理后，我们就可以通过公式得到更多的嫌疑人相关信息，从而做到更快更高效地打击犯罪。
参考文献
致谢
转眼间，四年的大学生活稍纵即逝，最后的一学期也将在紧张的论文准备中过去了，这段时光一定会成为我整个人生中非常重要的回忆。
论文工作已经基本完成，这里面有我自己的努力，也有很多人的鼓励和帮助才能让我完成我的论文撰写。
这里我要对所有给予过我帮助的老师、同学、家人表达最由衷的感谢！
首先，我要感谢我的导师，李伟教授。
感谢李伟教授对我论文的悉心指导，在我遇到困难时耐心地给我讲解，从论文的各个方面给予我最大的帮助，才能使得我的论文得以顺利完成。
老师渊博的学识，严谨的治学态度，勤勉的工作作风，都令我深深的为之折服，让我获益匪浅。
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