引用本文

刘烁, 王帅, 孟庆振, 叶佩军, 王涛, 黄文林, 王飞跃. 基于ACP行为动力学的犯罪主体行为平行建模分析. 自动化学报, 2018, 44(2): 251-261. doi: 10.16383/j.aas.2018.c160824

LIU Shuo, WANG Shuai, MENG Qing-Zhen, YE Pei-Jun, WANG Tao, HUANG Wen-Lin, WANG Fei-Yue. Parallel Modeling of Criminal Subjects Behavior Based on ACP Behavioral Dynamics. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2018, 44(2): 251-261. doi: 10.16383/j.aas.2018.c160824

http://www.aas.net.cn/cn/article/doi/10.16383/j.aas.2018.c160824

关键词

犯罪，主体行为建模，ACP方法，平行系统，行为动力学 

摘要

犯罪行为分析是侦查破案的重要参考，也是学界长期以来关注的热点.目前，犯罪行为分析主要采用现场证据-行为推断的思路，忽略了犯罪过程中犯罪主体和客体之间的复杂互动.本文在基于ACP（Artificial societies（人工社会）+Computational experiments（计算实验）+Parallel execution（平行执行））方法的犯罪现场平行系统框架下，从行为动力学角度提出了故意杀人行为的犯罪主体时间和空间互动模型，并采用真实案例数据对模型参数进行了标定.计算实验结果表明，本文提出的互动模型能较好地模拟真实数据，从而为分析犯罪过程中的复杂互动提供了一个可靠的基础.

文章导读

当前, 我国仍处于社会矛盾突出和刑事犯罪高位运行期.犯罪分子反侦察能力不断增强, 打击犯罪和侦查破案的工作面临越来越大的压力与挑战.犯罪日益智能化、专业化、职业化的特点, 要求公安机关必须不断丰富打击犯罪技术和优化业务工作体系, 而当前公安机关在案件侦破过程中仍过多地依赖办案人员经验, 案件分析体系化不足和碎片化突出等问题已无法满足新形势下打击犯罪的实际需要.

犯罪行为作为一种客观存在的社会现象, 是一种具有社会危害性和违法性的特殊人类行为.对犯罪行为的研究是学界长期以来关注的热点问题.早期的分析方法于上世纪70年代由美国联邦调查局行为科学部道格拉斯等创立[1].该方法本质上属于归纳法, 适用于强奸、凶杀和极端暴力犯罪等严重刑事犯罪.英国心理学家Canter等在20世纪80年代提出的心理调查分析法也是一种归纳法, 其特点是将地理特征画像中广泛应用的地理空间原则和方法引入到犯罪行为分析中, 从统计上总结犯罪现场的行为特征所反映的心理学意义, 实现对"犯罪人个体家庭、从事职业、个人性格的准确预测"[2].随着技术进步, 犯罪行为分析领域出现了证据分析法和贝叶斯网概率分析等方法.证据分析法由美国犯罪人刻画专家Turvey提出, 是指通过物证(即任何有助于确认某件事或某行为是否发生、如何发生以及何时发生的物质或痕迹信息)和行为的关系分析确定犯罪行为模式[3].贝叶斯网概率分析从已有案例中犯罪现场特征和犯罪行为的对应关系出发, 引入贝叶斯网, 结合专家经验, 将对应关系进行概率测算, 得到后验概率.学习得到的贝叶斯网络可用于新发案件的犯罪行为刻画[4].总结起来, 目前的犯罪行为分析方法大都采用现场证据-行为推断的思路, 而忽略了犯罪主体和客体间的复杂互动.事实上, 犯罪人和被害人双方相互对抗、相互作用, 共同推动犯罪的进程[5].因此, 本文在基于ACP (Artificial societies + Computational experiments + Parallel execution, 即利用人工系统进行建模和表示、通过计算实验进行分析和评估、最后借助平行执行实现对复杂系统的控制和管理)方法的犯罪现场平行系统框架下[6], 对这种复杂互动关系直接加以建模研究.本文的创新点在于提出了一类特定的人工犯罪现场, 从行为动力学角度给出了犯罪主体的时间和空间互动模型, 为分析研究相应的犯罪行为提供支持.

本文的结构如下:第1节介绍基于ACP方法的犯罪现场分析体系.第2节综述人类行为动力学研究现状.第3节基于人类行为特征的研究成果, 构建故意杀人行为的人工犯罪现场模型, 并以真实案例数据为输入, 标定模型参数.第4节给出了模型的计算实验评价结果.第5节是总结与展望.

图 1  犯罪现场平行系统

图 2  犯罪不同阶段时间互动关系简化

图 3  犯罪现场空间关系及其简化赋值

犯罪问题由来已久, 本文针对当前刑侦领域理论与实践方面存在的不足, 从复杂系统的视角对犯罪过程进行了重新审视与分析.首先介绍了基于ACP方法的犯罪现场平行系统分析框架, 之后采用人类行为动力学方法, 从犯罪人与被害人互动关系入手, 构建了故意杀人行为的时间和空间模型, 并以真实案例数据为基础对模型参数进行了标定.计算实验结果表明, 本文提出的模型能一定程度上模拟实际犯罪行为, 从而使得犯罪现场平行系统具有更好的现实基础.

本文开展的研究在公共安全领域特别是犯罪调查领域是开创性的, 基于ACP方法的犯罪现场平行系统为分析该类复杂系统提供了一种有效的手段, 有助于公安机关把握犯罪客观规律、科学部署警力.下一步工作是通过设计各种软件定义的对象、过程及系统, 构造相应的人工犯罪现场并与实际犯罪现场组成平行系统, 为犯罪调查工作提供一种可行的分析和评估方法, 为数字化和智能化刑侦奠定基础.希望本文的研究可以进一步开拓犯罪分析的理论视野, 并在实战实务中发挥指导作用.

作者简介

刘烁

中国科学院大学经济与管理学院博士研究生.主要研究方向为管理科学与工程.E-mail:lskjj04@sina.com

王帅  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室博士研究生.主要研究方向为社会计算, 平行管理, 区块链技术及应用.E-mail:wangshuai2015@ia.ac.cn

孟庆振  

公安部物证鉴定中心助理研究员.2011年于北京大学获得硕士学位.主要研究方向为刑事技术政策规划, 法医遗传学.E-mail:mengqz2011@126.com

叶佩军  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室助理研究员, 青岛智能产业技术研究院助理研究员.2013年于中国科学院大学获博士学位.主要研究方向为多代理系统建模, 社会计算, 交通行为分析与交通流优化, 分布式计算.E-mail:peijun_ye@hotmail.com

王涛  

国防科技大学系统工程学院讲师.2015年于国防科技大学获博士学位.主要研究方向为社会计算, 大规模在线协作, 人力资源分析.E-mail:wangtao@nudt.edu.cn

黄文林  

公安部物证鉴定中心副研究员.2015年于中国人民公安大学获得博士学位.主要研究方向为刑事科学技术, 言语识别.E-mail:huangwenlin2004@163.com

王飞跃  

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员, 国防科技大学军事计算实验与平行系统技术中心教授.主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模, 分析与控制.本文通信作者.E-mail:feiyue.wang@ia.ac.cn