数学追凶
时间：2021-05-08 16:00:26 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
随着信息技术在司法领域越来越多的应用，更多更深奥的数学理论也开始渗透到司法研究中。
数学已经渗透到社会的方方面面，从游戏到工程设计，从家庭买菜到金融结算，都离不开数学。更加鲜为人知的是，数学其实在司法领域也有着诸多的应用，从寻找破案线索到电脑构建嫌疑人图像，从定量刑期到数学模型预测犯罪，从打击刑事犯罪到捉拿恐怖分子，都能看到数学家参与其中。
数学促进犯罪学的发展
犯罪学的研究方法有很多，但数学方法是最基本而重要的方法之一，犯罪学的发展伴随着数学方法的运用。在古代，人们对犯罪的研究往往建立在经验和抽象思辨的基础之上，同样类型的犯罪在不同学者的理论中会出现很大的偏差。在19世纪，现代自然科学的一些研究成果逐渐渗透到社会科学的研究领域，犯罪学的研究也莫能例外。当时一些数学家进行了犯罪统计研究，让人们注意到了年龄、性别、季节、职业、教育、贫困等因素对犯罪行为的影响，从而启发人们以科学的态度和方法来应对犯罪问题。
19世纪末，一些数学家运用测量、统计等数学方法，分析犯罪的人类学原因、生物学原因、社会学原因，明确提出要建立科学的犯罪防治对策，标志着科学的犯罪学由此确立。在以后的100多年时间里，数学方法一直在犯罪研究领域大显身手。譬如说，犯罪的生物学理论，运用数学方法分析行为人的遗传、体形、性染色体异常、脑的功能失调、内分泌异常、生化上的不平衡、神经生理、过敏症状、低血糖症、男性荷尔蒙等个体特质对犯罪行为形成的影响；犯罪社会学理论，运用数学方法分析社会的变迁、社会结构的变化、城市化进程、社会管理与控制、贫富分化与社会分配不公、人口结构与状况等因素，对于社会犯罪现象产生及其发展变化的影响作用。
近年来，在贪污腐败、操纵股市、非法集资、地下钱庄、非法设赌等经济犯罪的过程中，一些犯罪分子利用数学知识获取非法利益。要对这些犯罪分子定罪，更是少不了数学家的参与。
数学提供破案线索
在一些案例中，受害者、旁观者或者犯罪嫌疑人留下的一些数学信息往往成为重要的破案线索。这些看似与案件没有关联的数学信息，能够让警察知晓犯罪时间、犯罪地点、犯罪人数等等。19世纪的法国数学家埃瓦里斯特·伽罗华就曾经利用自己的数学知识巧妙地帮助警方破案。有一天，伽罗华得到了一个伤心的消息，他的一位爱好数学的老朋友鲁柏在租住的房屋里被人刺死了，钱财被洗劫一空。伽罗华赶到好朋友的租住处，才从女看门人那里获知鲁柏已经过世半个月了，而警方没有找到有用的破案线索。
公寓的女看门人还告诉伽罗华，鲁柏临死前手里还紧紧捏着半块没有吃完的苹果馅饼。女看门人认为，凶手一定就在这幢公寓里，因为出事前后，她一直在值班室，没有看见有人进出公寓。伽罗华把女看门人提供的情况前前后后分析了一番：鲁柏手里捏着半块馅饼，是不是想表达什么意思呢？既然鲁柏像伽罗华一样爱好数学，他完全可能通过数学来提供犯罪嫌疑人的信息。伽罗华忽然想到馅饼的英文是pie，其读音和数学中圆周率π的读音一样。圆周率的前三位数是3.14，伽罗华认为犯罪嫌疑人可能在314号房间。
女看门人表示，314号房间的一名租户米赛尔已经搬走好几天了。由于这幢出租性质的公寓几乎每天都有人搬进来，每天都有人搬出去，米赛尔的搬走没有引起女看门人的太大注意。而伽罗华认为米赛尔可能是畏罪潜逃，于是向警方报告了这个线索。警方也认为伽罗华的分析有道理，于是对米赛尔展开通缉。米赛尔归案之后，承认了自己的罪行。米赛尔万万没有想到，连警方都没有找到线索的案子，却被一名数学家毫不费力地侦破了。从那以后，警方会拿一些疑难案件去咨询伽罗华，伽罗华有时也会提供一些有用的线索，可惜这位在数学上颇有建树的年轻人英年早逝，在21岁时就死于一场情场决斗中。
还有一些变态杀手故意留下一些数学信息让警方去寻找他，试图玩一场“老鼠逗猫”的游戏。发生在美国的“弧度角”杀人案就是这样一个案件。1996年6月的一天，美国弗朗西斯科市郊外的蓝岩温泉附近两个年轻人露西亚和克罗被枪杀。事隔半年后，在加州瓦列霍的一家娱乐场外，一对情侣被一阵乱枪打死。调查几乎毫无进展，但是枪击案发生的三星期后，警方收到一张手绘地图和一封短信，写信人声称两起杀人案都是他干的。
在凶手寄来的短信上标示了一个圆圈，圆圈周围出了五个叉号，这表明凶手要进行五次谋杀。现在已经进行了两次，那么接下来的三次将在哪里发生呢？警方查看已经发生的两次谋杀案，没有发现两个地点之间的关联。于是，警方将杀手的信送给一些专家进行分析，一名叫哥里斯·佩恩的历史语言学家发现短信中有一个生僻的古典词汇。这个词汇很奇怪，与前后的话语不搭界，它有多种意义，其中一个意义是“弧度”。
负责此案的警官汤姆·布鲁顿认为这是一个有用的信息。他查找资料发现，弧度是数学中的角度度量单位，1弧度等于57.3度。显然，杀人地点可能与角度有关系。布鲁顿把短信上的圆圈复制在一张透明的薄膜上，然后罩在手绘地图上，并用量角器比来比去，试图找到一些线索。当布鲁顿试着把圆圈的中心点固定在迪亚布洛山，然后转动薄膜，结果有了惊人的发现：以前两个案发地点和圆心的夹角正好是57.3度，也就是1弧度。布鲁顿由此推算，下一个案发地点很可能就是内华达州的塔霍湖。
一个周末的午后，在内华达州的塔霍湖畔，一对情侣走下车来准备野餐。此时，一个黑衣人拿着手枪对准他们，他声称自己刚从监狱逃出来，需要他们的车和钱。情侣中的年轻男子以迅雷不及掩耳之势给了黑衣人一拳，就在黑衣人没有缓过神来时，脑袋上就被两把手枪顶住了。原来，这对情侣是布鲁顿安排两名年轻警察装扮的。这个黑衣人正是那位挑战警方的连环杀手，他杀人竟然没有任何切实的动机。更加令人惊骇的是，这名变态杀手居然是名牌学校常春藤大学数学老师坎塞，他自认为用数学中的弧度知识选择杀人地点的方法十分高明，结果还是被警方识破了。
利用数学模型预测犯罪
就像上述变态杀手坎塞一样，一些个人或组织会定期或不定期地进行一次犯罪行为，这被称为连环犯罪。在对付这些犯罪分子的过程中，预测下一次犯罪显得特别重要。一些数学家试图利用数学模型来预测犯罪。当数学家用数学语言描述一个系统时，他们会将系统中的成分化为一个个参数，并设立描述这些参数关系的公式，这样，这个系统便有一个假想的数学模型。具体到空间分布问题上时，数学模型尤其擅长于定位对象、预测趋势。
看过美国电视连续剧《犯罪心理》的读者都对里面剖析各种类型连环杀手、缩小追捕范围的精英们印象深刻，而同为美国电视连续剧的《数字追凶》更强调了数学在探案中的巨大作用。事实上，现实生活中，利用数学模型来定位连环犯罪的位置也对警方有所帮助。美国著名的犯罪学家罗斯尼就擅长于此。他将环境犯罪学与数学模型结合起来，这个数学模型利用距离衰减函数，通过犯罪者弃尸的地点追寻到罪犯生活的方位，并通过犯罪者生活、工作、旅行等特征，推导出其接下来会在何时何地作案。
这个数学模型是基于罪犯地理描绘的理论，即罪犯作案往往有个特定的“犯罪区域”。就连环杀手而言，遇害对象往往并非随机，而是距离嫌疑犯住所呈规律性分布，他不会到离家太远，不熟悉的地方作案；但另一方面，他们也很可能不会在离家很近的地方作案，以免被熟人发现。警察寻找罪犯往往要进行“特征描绘”，心理层面的描绘可以知道罪犯是“谁”，而地理层面的描绘可以知道罪犯“在哪儿”，这种从空间出发的数学模型就是为了定位罪犯，它不光可运用在寻找连环犯罪的嫌疑人，也可用于寻找强奸犯、抢劫、纵火等犯罪。
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