文/葉雋毅，陳龍云，顏嘉鵬 云南大學數(shù)學與統(tǒng)計學院
信息化時代已然到來，為適應全國治安新形勢的要求，全國各地公安機關在全面實施“情報信息主導警務”戰(zhàn)略，情報信息已成為公安工作的重要平臺，成為公安機關從事各種工作的信息基礎。其中浙江宇視科技有限公司在公安情報大數(shù)據(jù)方面具有深厚的沉淀，大量大數(shù)據(jù)項目在多個省份已經(jīng)落地并得到應用，如何研究系統(tǒng)、科學、有效進行數(shù)據(jù)挖掘利用是重要課題，本文通過分析大數(shù)據(jù)平臺知識庫提出將數(shù)據(jù)庫信息充分應用的基礎理論模型—“三元理論”。
數(shù)據(jù)挖掘知識庫的建立
公安情報信息大數(shù)據(jù)應用挖掘的知識庫來自于一線偵查員的實戰(zhàn)經(jīng)驗。當案件/警情發(fā)生后，通過現(xiàn)場勘驗等基礎信息收集后如果現(xiàn)場直接能判斷出嫌疑人時自然是好，但是由于案情的復雜性、作案嫌疑人的反偵察行為等為案件偵查帶來了極大的難度。偵查工作最關心的就是從現(xiàn)場留下的信息推測嫌疑人是什么樣的人、真實身份是誰、現(xiàn)在哪兒。
從公安偵查的過程對于大數(shù)據(jù)的應用經(jīng)驗經(jīng)分析，大數(shù)據(jù)的應用可以歸類為以下幾種：
信息查詢檢索類
基于現(xiàn)場勘查、走訪排查等采集的部分信息如嫌疑人的面部圖像、進出現(xiàn)場的車輛、現(xiàn)場留下的聲音、指紋、身體DNA、甚至現(xiàn)場范圍的電磁信息痕跡等，通過大數(shù)據(jù)查詢符合條件的目標列表。
布控告警
發(fā)現(xiàn)了嫌疑人或取得關鍵信息后就可進行布控抓捕，出動大批警力進行所有路口的盤查就是典型的攔截布控形式。在大數(shù)據(jù)時代，利用基于科學布點下的信息采集基站進行嫌疑人特征信息的布控，如人臉、人體姿態(tài)、人體動作、車輛、移動終端的電磁信號、網(wǎng)絡虛擬身份等等，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)即可通過系統(tǒng)提示進行人工甄別和預案抓捕。
研判分析
隨著科技的發(fā)展，違法犯罪分子的作案手段、手法等的反偵察能力日漸提升，碎片化的信息根本無法推斷出確切嫌疑人及其行蹤。利用大數(shù)據(jù)的數(shù)學分析模型就可以推斷嫌疑人可能的范圍甚至直接定位出嫌疑人身份，如利用積分模型、多維軌跡碰撞、關系圖譜分析等，也可以通過大數(shù)據(jù)的數(shù)學分析模型預測高案發(fā)時段、區(qū)域、易案發(fā)人群等，甚至可做反恐預警分析，預測恐襲事件等。
基礎理論模型研究
通過對大量的大數(shù)據(jù)應用模型的研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)挖掘總是圍繞著目標對象的三元屬性信息展開：關系、動作、軌跡。這也是本文研究的核心內容：公安情報信息大數(shù)據(jù)的基礎理論模型--“三元理論”。
所謂“三元理論”是指：關系元、動作元、軌跡元。每個人都有三維屬性信息，通過對三元信息抽象和提升就可構建大數(shù)據(jù)的彈性檢索、關系分析、時空軌跡等業(yè)務模型。
關系元與三元閉包
每個人總與其他人、車、物、場景、案件等發(fā)生 關系，比如物品歸屬、人車物接觸；又比如家庭、親情、同學、朋友關系，手機聯(lián)系、資金往來等。
美國斯坦福大學教授Granovetter的Thestrength of weak ties論文提出了一個原則：在一個社交圈內，若兩個人有一個共同的朋友，則這兩個人在未來成為朋友的可能性就會提高，這個原則被稱為三元閉包。
現(xiàn)代人之間的關系可分為兩種：由于時空軌道重合而產生的關系（同軌跡關系）和通過通話、資金、虛擬身份等聯(lián)系而產生的關系（聯(lián)系關系）。根據(jù)三元閉包理論分析這些關系，可以找到與案件相關的人的匹配并確定客觀存在的關系網(wǎng)絡。
軌跡元與三元軌跡碰撞
每個人必然會留下活動軌跡，比如住酒店、上網(wǎng)、購物、就業(yè)等；再比如坐車、走路會形成路線的軌跡；如果隨身攜帶手機的話，手機移動切換蜂窩基站就會留下手機的軌跡。
由此，可總結出一個“三元/多元軌跡碰撞”理論（見圖4 多元軌跡碰撞模型示意圖）：一個人通過暫住、住宿、上網(wǎng)、就業(yè)、出行等行為形成的軌跡即“人軌跡”，持有車輛的軌跡（道路監(jiān)控、拍照，車管所記錄，維修記錄等）即“車軌跡”，持有手機的軌跡（網(wǎng)絡痕跡、WIFI-MAC痕跡、蜂窩或GPS定位等）即“手機軌跡”，對應虛擬身份的軌跡（社交賬號、游戲賬號等）即虛擬軌跡。各種行動軌跡經(jīng)過采集、清洗、處理可以以可視化的形式表現(xiàn)在地圖上，并可以判斷此人的職業(yè)、日常生活軌跡等信息。
如果擁有罪犯的多種軌跡，就可以進行多維軌跡碰撞模擬分析。案件勘驗中的涉案軌跡，結合數(shù)據(jù)挖掘得到的與案件軌跡的時空匹配的高同軌軌跡并以此得到的推薦嫌疑人排名，就可以進行多點軌跡碰撞分析并從中篩選、嫌疑排查，最終確定嫌疑犯。
動作元與三元交互
每個人都不是固定不動的，只要主動去收集就會留下有效記錄。比如有違法犯罪行為記錄的前科劣跡；作案現(xiàn)場的指紋、DNA、足跡等動作痕跡；再比如案前踩點、案前關手機、案后開手機等打破常規(guī)的反偵察動作。這些行為都會被其所處的環(huán)境與經(jīng)歷、自身的認知所影響（見圖2 三元理論模型），即班杜拉的社會學習理論。
個體和環(huán)境交往得出的經(jīng)驗即個人經(jīng)歷，包含了一個人的出身背景、工作經(jīng)歷、學習經(jīng)歷、前科記錄等，這在判斷此人的犯罪可能性上有很大作用，如“前科動作”，即曾經(jīng)被記錄的犯罪違法行為，在刑偵中是考量嫌疑的關鍵因素。而關于認知，一方面，人的主體，例如信念、動機等往往強有力地支配并引導其行為，行為及其結果反過來有影響并最終決定思維的內容與形式以及行為主體的情緒反應；另一方面，個體可以通過自己的主體特征如性格、社會角色等引起或激活不同的環(huán)境反應，運用認知和經(jīng)歷對行為的協(xié)同作用，可以從中篩選出易于犯罪的個體并加以追蹤關注。
三元理論在大數(shù)據(jù)模型中的應用
基于關系元的關系分析和關系推測
基于關系元的關系分析可應用于現(xiàn)有已知的嫌疑人手機號/銀行賬戶等(一個或多個)，進一步挖掘出與嫌疑人有關聯(lián)的可疑人員，協(xié)助警員破案。比如上海藍燈數(shù)據(jù)科技股份有限公司研發(fā)的情報數(shù)據(jù)系統(tǒng)的關系分析。
圍繞手機號碼或銀行賬戶等的關聯(lián)分析，不斷發(fā)現(xiàn)有聯(lián)系的關系人或關系賬號，循環(huán)往復，形成的包含人和物的復雜關系群體，也可以稱為某人或某物的關系圈。通過關系分析技術，挖掘 1 或 N 個目標對象(人或物) 的無限層關聯(lián)對象。通過分析關聯(lián)關系的密切程度（可以做為權重）可以分析出密切關系人（案件核心人員）、甚至是同伙。
基于軌跡元的時空分析和身份畫像
通過海量固定基站采集的移動終端活動的時空軌跡數(shù)據(jù)，利用數(shù)學模型就可分析出該移動終端的身份屬性（身份畫像），例如，分析移動終端某個時間段可能的常駐地信息等。
舉例如下：我們對采集的時空數(shù)據(jù)做以下處理，首先對于每條采集設備采集的信息以及GPS（100米誤差），每5分鐘內同一數(shù)據(jù)的記錄保留一條，且為最早出現(xiàn)的那條記錄。下面，再通過一個算法對采集到的數(shù)據(jù)做處理，得到某一終端的GPS占比情況（只保留大于20%），我們可以根據(jù)時間段的不同（一天可分為白天與晚上）統(tǒng)計同一個終端出現(xiàn)的次數(shù)，以此來實現(xiàn)推測某個移動終端的常駐地。
移動終端的時空信息是三元理論應用的最佳實證，時空信息基本包括了一個人的關系元、軌跡元、動作元三個方面。可以通過它來分析出一個人的生活軌跡，也可以通過多條信息來判斷一個人的身份屬性，或是通過某條信息在某天的突然改變來分析其是否存在異常動作。
基于動作元的積分分析和行為預測
基于動作元的信息可以做積分模型分析，在面向無中生有的偵查模式以及案件、恐怖襲擊預警等方面具有重要價值。
我們通過分析特定對象標簽下的異常動作去分析可能發(fā)動重大安全襲擊事件的條件，并給與不同的行為以不同的分值進行權重評估，統(tǒng)計一定時段內的累積積分值并進行排名，從排名中就可以看出排名前top N的安全風險極大，應啟動預警和提前處置，以排除可能發(fā)生的安全事件。這個就是通過動作元積分模型進行安全恐怖襲擊的行為預測與預警。
結語
做出優(yōu)秀的大數(shù)據(jù)挖掘業(yè)務模型很難，對于一線民警剛放下手槍拿起鼠標，如何快速有效掌握業(yè)務建模技巧更為艱難。三元理論可提供給部分基層偵查員、程序員做培訓課件，調研認為：這個基礎理論模型極大方便其對大數(shù)據(jù)的理解，也極大方便了做業(yè)務模型的討論，提高了偵查實戰(zhàn)知識庫的建立效率。
a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團旗下的專業(yè)媒體平臺，自1994年品牌成立以來，一直專注于安全&自動化產業(yè)前沿產品、技術及市場趨勢的專業(yè)媒體傳播和品牌服務。從安全管理到產業(yè)數(shù)字化，a&s傳媒擁有首屈一指的國際行業(yè)展覽會資源以及豐富的媒體經(jīng)驗，提供媒體、活動、展會等整合營銷服務。
粵公網(wǎng)安備 44030402000264號
