国外对标准的定位和作用经历了从忽视到重视, 由单一到全面的过程。以美国材料实验协会（AS^TM）为例, 从上世纪70年代成立法庭科学委员会E30以来, 标准化工作正式起步。E30委员会认为法庭科学的用户没有能力确定所提供的法庭科学结果和信息是否准确、可靠或有意义, 标准是解决这个问题的方法之一, 但是在一段时间内, 法庭科学界对标准的制定并不感兴趣 ^[1]。相比之下, 法庭科学工程师（forensic engineers）由于经常涉及一些产品责任诉讼, 因此更重视标准化, 他们成立了E40委员会, 制定了一些关于调查程序、调查结果记录和报告方面的标准。1989年, 火灾残留物分析成为第一个走向标准化的法庭科学专业。自1993年Daubert判决发布生效, 法院可以在刑事案件中排除科学证据^[2], 标准化开始真正引起法庭科学界的重视, AS^TM E30委员会迅速发展壮大, 并扩展到法庭科学各个专业领域, 汇集了超过600位法庭科学家, 其制定的标准也从各专业领域的操作方法标准逐步扩展到物证保管链、证据标签、防止损坏污染等质量保证标准。

目前, 国外法庭科学界对标准的定位主要基于“ 质量三角” （quality triangle）理念^{[1, 2, 3, 4]}, 如图1所示。“ 质量三角” 理念的核心是法庭科学机构、人员、方法为获得第三方信任而进行认可、认证与标准化的活动。但是, 不管是认可、认证或方法, 都离不开标准的支撑。从认可方面来看, 认可过程突出被认可机构使用可靠和有效方法产生结果的能力, 注重以业务为导向的质量过程方法, 这方面国外一些标准化组织（比如国际标准化组织ISO、美国国家标准协会-美国质量学会认证机构认可委员会ANAB、澳大利亚认可委员会NATA、欧洲认可合作组织EA等）已经发布了大量的标准和指南以加强法庭科学分析过程, 确保减少（甚至消除）错误风险。

图1

Fig.1

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	图1 质量三角框架[4]Fig.1 Quality triangle framework

对人员能力的评估认证同样需要标准来规范和引导, 这方面也正日益得到重视。认证旨在监督某一特定领域法庭科学从业人员的知识、技能和能力（KSA）满足最低或一定水平, 需要相应的标准进行规范, 比如职业道德、教育水平、经验和考试类型等^[3]。在美国, 认证项目不要求将学历作为参加犯罪现场调查员认证考试的条件, 但是对于犯罪实验室的分析职位则要求具有大学本科学位。有学者认为^[3], 法庭科学是一门具有特定规则和特定方法论的科学, 需要标准的法庭科学知识体系, 不能通过学徒模式来掌握法庭科学技术方法, 而应制定正规的学科教育和专业培训标准, 在评价法庭科学人员的能力方面应具备同质性。

我国法庭科学标准化研究起步并不晚, 国内法庭科学学者对于标准定位和作用的认识经历了一个逐步深化的过程。刘耀院士^{[5, 6]}在2003年提出, 发展我国的物证鉴定科学技术, 切入口就是加强物证鉴定标准化的建设, 并指出要从物证提取送检、检验鉴定、鉴定文书、鉴定机构、鉴定人、基础研究等方面加强标准化建设。多年来, 我国在DNA、毒化、法医等领域陆续开展了一些标准化研究^{[7, 8, 9, 10]}。近年来, 国内学者开始不仅从规范专业操作的角度看待标准, 而且越来越多地从质量视角来认识标准。有学者指出, 法庭科学技术标准制定过程中, 应坚持符合认证认可体系的原则和要求, 避免后续标准在使用中的被动^[11], 标准化的实质就是要最大化地减低人为因素所致的主观性、随意性, 最大限度地规范监督主体、鉴定对象、鉴定方法和程序、结果判断^[12]。这些观点与国外对标准的认识逐渐趋同。

国外法庭科学研究者们往往从质量导向的“ 宏观” 视角研究标准, 认为标准最主要的目标是通过标准化程序确保结果的鲁棒性、可靠性和一致性, 是质量体系的重要组成部分。特别是随着法庭科学被其他领域的一些学者批评和质疑之后^{[13, 14]}, 法庭科学研究者们对法庭科学方法和结果的过程和质量控制日益重视。许多西方发达国家陆续开始强制要求采用ISO/IEC 17025 ^[15]和ISO/IEC 17020 ^[16]对法庭科学服务提供者能力进行认可, 对法庭科学结果进行质量控制, 以确保组织和个人的能力以及所采用方法的有效性。基于ISO/IEC 17025和17020, 许多国家和组织纷纷开始研究制定相配套的认可指南, 比如ILAC制定的ILAC G19 08/2014指南^[17], 欧洲法庭科学机构联盟（ENFSI）制定的标准EA-5/03:2008 ^[18], 英国认可服务组织（UKAS）制定的UKAS RG201 ^[19], 澳大利亚标准协会制定的AS 5388系列标准^[20]等。ISO自2017年在AS 5388基础上也开始研究制定法庭科学系列国际标准ISO 21043^[21]。但是, 国外法庭科学界对于具体技术方法的标准则很少制定成国家标准。正是因为对质量标准的重视, 而不轻易制定具体技术方法标准, 导致国外法庭科学国家标准数量较少, 比如, 美国科学领域全体委员会（OSAC）目前注册批准库（Registry Approved Standard）中的标准只有25项^[22], AS^TM E30目前只发布了60余项标准^[23], ISO法庭科学技术委员会（ISO/TC 272）也仅制定发布了3项法庭科学国际标准^[24], 且不少为质量标准。

相反, 国内法庭科学研究者们则更多从具体技术导向的“ 微观” 视角研究标准, 即更多制定的是针对某一具体技术方法的标准操作流程（SOP）, 其标准化对象更多聚焦于实验室内的分析技术, 由此也造成了我国法庭科学标准数量庞大的现状。我国法庭科学领域技术标准主要由全国刑事技术标准化技术委员会（SAC/TC 179）归口管理, 截至2020年2月, SAC/TC 179共发布标准566项, 现行标准491项, 另外, 司法部近年来也陆续组织制定和发布了100余项司法鉴定技术规范^[10]。

国外法庭科学研究者认为标准的要求条款应把握好粗细程度。标准应该介于最优实践和最低要求之间^{[25, 26]}, 这样可以使标准的应用范围实现最大化。标准应是可以在特定时间点实现的基准, 并试图反映、发展和改进当前的实践, 同时提供实施的“ 底线” , 即不可接受的内容。

从国内来看, 一些研究者同样认为标准应该兼顾先进性和可操作性, 比如, 有学者从法庭科学标准的适度性、先进性、协调性、规范性、适宜性和可操作性等六个板块列出了法庭科学领域标准的13个评价指标体系^[27]。但是, 目前国内一些实验室内分析的技术方法虽然较先进, 但是可操作性不强, 研制出来后没有经过充分验证和协商一致即寻求转化为标准, 导致一些标准仅仅停留在纸面上, 不能在实际工作中得到有效使用。

此外, 国内外法庭科学界均认为标准的条款还应该与时俱进, 保持标准的先进性和有效性, 随时保持更新。比如, 标准是活的、动态的, 不是一成不变的; 它有自身的生命周期, 随着技术和管理的不断进步, 需要不断在实践中进行调整; 必要时可随时发布修正的标准, 并应坚持标准定期复审制度; 重视标准的实施和维护等。

新西兰法庭科学家Doyle提出了“ 标准层级” （Hierarchy of standards）理论^{[28, 29]}, 认为法庭科学的标准可以分为四个层级, 分别为原则性标准、指南性标准、过程性标准和具体方法标准, 各层级及示例如图2所示。Doyle提出的四层级标准体系结构, 按照从高到低、从一般到具体、从原则到细节的层次将法庭科学标准分为了四类, 标准中需要包括的细节随着层次结构的降低而趋于增加。标准随着层级逐渐降低, 规范内容的详细程度逐渐提高, 复杂性也随之增加, 从而不符合的风险也相应增加。该层次结构可用于对大量纷繁复杂的法庭科学标准进行分类和导航。需要注意的是, 某些标准可能属于多个层级类别, 给标准的分类带来一定的困难。尽管如此, 总体来看, 这种标准体系层次清晰、结构合理、协调有序, 有利于标准的归类、梳理和整合, 也有利于标准的分层应用和实施。

图2

Fig.2

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	图2 标准层级理论[29]Fig.2 Hierarchy of standards

与国外相比, 我国的法庭科学标准体系结构则有所不同。有学者提出, 法庭科学标准体系由技术标准分体系和管理标准分体系组成, 技术标准体系在法庭科学行业下包括若干个专业, 每个专业又划分成若干个门类^[30]。2019年10月, SAC/TC 179正式发布了法庭科学标准体系框架, 如补充材料图S1所示^[31]。我国采取的是“ 类别+专业” 的划分方式。其中, 标准体系结构的第一层按照标准类别进行划分, 分为基础标准、技术标准和管理标准三大类。第二层则按照专业领域进行划分。第三层则可以根据本专业领域具体的业务类型情况再进行进一步的细分。

图S1

Fig.S1

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	图S1 我国法庭科学标准体系[31]Fig.S1 Forensic science standard architecture in China

中外法庭科学标准分类和标准体系的差异导致中外法庭科学标准化呈现不同的特点和发展路径。国外法庭科学标准化走的是“ 从一般到具体” 的道路, 首先对质量和过程进行总体控制, 更偏重于基础标准和管理标准, 比如AS^TM E30 制定的标准主要有术语标准, 证据的接收、记录存储与返还标准, 质量保证标准, 鉴定人员培训要求与鉴定方法等^[32], 在质量控制的基础上, 再考虑制定具体方法标准。而我国法庭科学标准化走的是“ 从具体到一般” 的道路, 具体技术标准数量庞大, 而一般性的质量控制标准则占比较低^[27]。我国法庭科学领域更关注实验室检验分析阶段的标准制定, 而较少考虑实验室前（犯罪现场物证发现提取）和实验室后阶段（结果和证据的科学解释及其在侦查或法庭中的应用）的标准制定, 标准尚未覆盖法庭科学全过程。

此外, 从综合利用各种技术手段支撑司法活动的角度, 最大限度提高标准应用整体效能, 有学者基于综合标准化的思想^{[33, 34]}, 提出了标准综合体的标准体系构建思路, 即构建以专业间配合的工作标准以及技术方法间的接口标准为主的标准综合体^[35]。它不追求单个标准的最优化, 而是从具体的项目和需求出发, 各专业相互协同, 构建与之相关的各要素的标准集合, 促进标准间实现相互协调, 衔接配套, 共同达到整体效果最优^[35]。将标准综合体与标准体系相结合, 还将得到更多法庭科学研究者的关注和研究。

国外法庭科学领域的质量控制标准研究活跃而深入。2009年美国国家科学院报告^[13]和2016年美国总统科学与技术顾问委员会报告^[14]均强调了法庭科学质量控制标准的重要性, 特别是高度关注方法确认和概率统计方面的标准研究。

1.5.1 方法确认

方法确认是质量控制的重要组成部分, 是保证方法可靠性、解决“ 标准失灵” 问题的重要途径, 同时也是实验室认可的一部分。ISO/IEC 17025篇幅最长的一章“ 过程要求” （process requirement）中, 最重要的技术要求之一就是方法确认。ILAC、NATA和加拿大标准理事会（SCC）均要求对法庭科学实验室应用的所有方法进行方法确认。方法确认过程可以使用历史数据（回顾性确认）或案例数据（并发确认）, 或者只使用实验数据（前瞻性确认）, 对于许多法庭科学技术和理论来说, 大部分的确认工作都是回顾性的, 即利用历史数据, 但是应该使用案例（并发）数据不断地重新评估^[36]。

国外学者分别在毒化、电子数据、指纹等领域开展了方法确认相关研究, 比如, Wille等^[37]回顾和讨论了目前法庭科学毒化分析技术领域方法确认的指南和文献资料。Guo等^[38]提出了一个详细的计算机取证工具功能确认和验证框架。Ramos等^[39]提出利用似然比进行指纹比对方法的评价和确认。许多研究者都非常强调不确定度测量评估的重要性, 美国犯罪实验室主任协会ASCLD/LAB曾制定了更有针对性的测量不确定度的评估政策和指南^{[40, 41]}。

国内方面, 有学者综述了毒物分析方法确认的研究进展, 并对评价指标进行了讨论^[42], 指出基于法庭科学实验室认可的特殊要求, 在开展认可活动时应更加注重对法庭科学实验室的方法确认方面的评审^[43]。由于我国尚未建立方法确认的标准体系, 也尚未规定方法确认的指标体系, 因此相关研究还亟待加强。

当前国内外法庭科学领域有关方法确认的研究还大多集中在毒化分析和电子数据取证领域。其他大多数法庭科学专业领域尚没有相关的方法确认标准, 特别是诸如文件检验、指纹鉴定、痕迹检验等基于形态学比较方法的确认, 仍有待开展更多和更深入的研究。

1.5.2 似然比与贝叶斯模型

概率统计的理念和方法逐渐深入到法庭科学标准化领域, 用来对证据的科学性进行解释和验证, 对证据的表达和强度的评估进行规范。比如, 2009年法庭科学提供者协会（AFSP）发布的《法庭科学专家意见的制定标准》^[44]以及2015年ENFSI发布的《法庭科学报告评价指南》^[45]中均明确提出了似然比（likelihood ratio）和不确定度（uncertainty）的概念和要求。正在制定中的ISO 21043法庭科学系列国际标准, 也将似然比和不确定度等概念写入其中。有学者指出, 对法庭科学结果的质量评价, 在定量分析的情况下, 可用数值结果的不确定度表示, 如果是定性分析的, 则可用似然比表示^{[46, 47]}。似然比表示在假设检材和样本具有相同的来源和假设它们具有不同的来源的情况下, 获得已知检材与样本之间观察到的相似性的概率之比^[48]。基于似然比的法庭科学解释科学框架源于贝叶斯理论。似然比的大小可以作为法庭科学结果质量的一个衡量标准。

将似然比和贝叶斯模型作为评估科学证据强度和不确定性的方法已经得到了广泛的研究。Berger等^[49]认为贝叶斯模型和似然比是评价和呈现科学证据的唯一合理方法。Doyle认为^[28], 贝叶斯模型和似然比的一个优点是考虑了先验信念, 并承认先验信念和偏差会对获得的结果和表达的观点产生影响。Martire等^[50]的研究表明, 似然比这样的数值表达形式能很好地抵抗弱证据效应（weak evidence effect）。在DNA、电子数据取证、法医等领域^{[51, 52, 53]}, 一些学者开始研究利用似然比向法官解释证据以及作为表达初步评估意见的标准化方法。Morrison等^[54]提出了一个规范性的框架来评估和报告似然比结果及其精度。Nordgaard等^[55]认为似然比方法不必局限于有大量背景信息的综合数据库的领域, 由似然比传递的信息可能对法院仍然具有很高的价值。

国内法庭科学领域一些学者指出将似然比体系应用于法庭证据的评价对于法庭科学的发展具有里程碑式的意义^[56], 认为证据的量化评估是当前国际法庭科学的发展趋势^[57]。有学者结合贝叶斯统计框架下基于分数似然比的模型, 提出基于深度学习特征相似度分数似然比的人脸比对方法^[58]。也有学者尝试运用贝叶斯原理和似然比方式达到区分枪种的目的^[59], 或将似然比框架用于法庭语音证据的评价^[60]。

对于一些无法给似然比分配数值的方法, 或在先验信息不丰富的情况下, 使用似然比和贝叶斯模型仍然存在一些阻力^{[28, 61]}。但是, 似然比和贝叶斯模型的优点仍然非常显著, 特别是其有助于提高科学证据的质量和结果的标准化, 相比其他评价方法更加科学可靠。

由于各国和各地区组织制定的法庭科学标准或指南都是根据其自身特点和情况研制的, 相互之间不可避免会产生一些不协调、不一致和重复的问题, 这也就产生了制定法庭科学国际标准的需求。在国际标准制定方面, ISO/TC 272是目前唯一专门制定法庭科学国际标准的技术委员会。

ISO/TC 272的现任主席Wilson-Wilde回顾了法庭科学国际标准的制定情况, 认为研制国际标准的最终目的是为警方和司法机构使用法庭科学证据提供信心, 满足用户的需求以及达到可靠的质量^[25]。ISO/TC 272的前身ISO/PC 272制定了第一个国际标准, 即ISO 18385, 该标准提出了将制造过程中人类DNA污染事件的风险降至最低的技术和质量要求^[25]。澳大利亚在国际标准化方面一直走在前列, ISO 21043法庭科学系列国际标准就是以澳大利亚标准协会（SA）发布的AS 5388系列标准作为基础和蓝本^{[4, 25]}。ISO 21043法庭科学系列标准涵盖了从犯罪现场到实验室再到法庭的全过程, 即法庭科学实施过程的不同阶段, 从检验对象（item）的发现提取、检验分析到结果解释、结果报告, 再加上术语部分, 构成了一个完整的基于法庭科学全过程的标准。但是, 国际上对于ISO 21043系列标准的认识也存在一些不同的看法。比如, Doyle等^[29]就认为ISO 21043标准与一些已有的法庭科学标准如何保持协调一致并且如何体现国际标准的独特价值, 是值得考虑的问题。

国内关于国际标准化的研究还主要集中在对国际和国外先进标准的关注、引进、比较和评价上。比如, 有学者对中美两国在法庭科学标准化工作方面的相似点和差异点进行了深入全面的分析比较^[32], 还有学者研究和介绍了ISO/TC 272的国际标准化工作进展^[62], 评述分析了澳大利亚法庭科学系列标准AS 5388^[63]和ISO国际标准ISO 21043^[64]。从采标情况看, 我国对于国际标准和国外先进标准的采用还非常少, 而美国、欧盟、澳大利亚等西方国家则大量采用国际标准为国家标准。目前我国参与法庭科学国际标准化活动还相对较少, 仅为ISO/TC 272的观察员国, 对国际标准的研究还不够深入, 欧美等西方发达国家参与ISO/TC 272工作较为活跃, 占据了国际标准制定的主导地位。

法庭科学标准化的研究重点和趋势之一是继续强化对基础性、通用性质量标准的研究, 比如对术语标准、认知偏差（cognitive bias）、物证保管链、不确定度评估与测量的研究, 评估标准的法律影响, 加强标准间协调一致性的研究, 丰富质量控制的手段, 同时, 加强法庭科学从业者职业道德规范和人员教育培训标准的研究, 减少法庭科学过程中的偏见和错误, 提高结果的科学性、可靠性、一致性。随着各国对质量标准研究的不断深入, 在目前通用性质量标准的基础上, 结合各专业领域特点, 研究和制定法庭科学各专业领域质量控制标准（基础标准、管理标准等）也将成为重要趋势。另外, 在标准化对象范围大小方面, 要把握标准先进性与可操作性的关系, 研究标准化对象范围评价指标, 研究标准应用与反馈评估机制, 制定可用、实用、管用的标准, 寻求最优实践与最低要求之间的平衡, 引领行业技术水平提升。

标准体系研究的重点之一将是研究标准的协调一致性和减少交叉、重复、矛盾的管理机制, 注重促进技术标准的精简整合, 为法庭科学行业实践提供标准应用的指南, 也为未来的标准编制工作提供方向性指导。另外, 既要开展实验室内标准方法研究, 也要开展实验室前和实验室后阶段的标准研制, 及时补充完善标准体系。研究构建以专业间协同的工作标准以及技术方法间的接口标准为主的标准综合体, 将标准综合体与标准体系构建有机结合, 兼顾急用先行和长远发展, 研究标准体系的近期、中期和长期的规划布局, 构建全要素、全链条、多层次的法庭科学标准体系。

通过研究制定符合法庭科学专业特点的方法确认/验证标准程序, 研究标准可靠性、适用性、准确性、有效性评估方法, 进一步完善方法确认/验证标准体系。研究方法偏离现象产生原因及其影响, 发挥好方法的预期作用。研究标准方法适用性和方法性能参数指标, 建立法庭科学方法确认/验证指标体系, 特别是加强对法庭科学领域定性方法、形态学检验方法的特性参数研究。

对法庭科学结果和证据的科学性进行量化评估、对鉴定结果质量进行数理统计解释是未来的重要趋势。通过研究证据概率和数理统计结果, 建立以数据为基础的概率评估方法, 提高法庭科学结果的科学性、准确性、有效性、客观性。研究和改进似然比方法体系, 加强似然比精度评估方法研究, 探索建立基于似然比的法庭证据科学评价体系。开展大规模相关样本数据库和群体特征数据的收集、提取、统计与分析, 夯实证据的统计学研究基础。

随着全球化不断深入, 标准趋同的趋势越来越快, 各个国家和地区自身的标准都在迅速向国际标准靠拢, 国际标准化必然也是法庭科学标准化研究发展的趋势。除了要持续跟踪研究国际标准和国外先进标准, 还要积极研究国际标准化先进理念, 加强国际标准化工作范围、程序、方法、规划、政策的研究, 选择若干具有专业优势且通用、共性、能引起国际共鸣和关注的法庭科学标准项目进行重点研究和培育。