Estadísticas forenses
La estadística forense es la aplicación de modelos de probabilidad y técnicas estadísticas a la evidencia científica, como la evidencia de ADN y la ley. A diferencia de las estadísticas "cotidianas", para no generar sesgos ni sacar conclusiones indebidas, los estadísticos forenses informan las probabilidades como razones de probabilidad (LR). Esta relación de probabilidades es luego utilizada por jurados o jueces para sacar inferencias o conclusiones y decidir asuntos legales. Los miembros del jurado y los jueces confían en la fuerza de una coincidencia de ADN, dada por las estadísticas, para sacar conclusiones y determinar la culpabilidad o inocencia en asuntos legales.
En la ciencia forense, la evidencia de ADN recibida para el perfil de ADN a menudo contiene una mezcla del ADN de más de una persona. Los perfiles de ADN se generan utilizando un procedimiento establecido; sin embargo, la interpretación de un perfil de ADN se vuelve más complicada cuando la muestra contiene una mezcla de ADN. Independientemente del número de contribuyentes a la muestra forense, se deben usar estadísticas y probabilidades para dar peso a la evidencia y describir qué significan los resultados de la evidencia de ADN. En un perfil de ADN de fuente única, la estadística utilizada se denomina probabilidad de coincidencia aleatoria (RMP). Los RMP también se pueden usar en ciertas situaciones para describir los resultados de la interpretación de una mezcla de ADN.Otras herramientas estadísticas para describir perfiles de mezcla de ADN incluyen cocientes de verosimilitud (LR) y probabilidad combinada de inclusión (CPI), también conocida como hombre aleatorio no excluido (RMNE).
Se han implementado programas informáticos con estadísticas forenses de ADN para evaluar las relaciones biológicas entre dos o más personas. La ciencia forense utiliza varios enfoques para las estadísticas de ADN con programas informáticos como; probabilidad de coincidencia, probabilidad de exclusión, razones de verosimilitud, enfoques bayesianos y pruebas de paternidad y parentesco.
Aunque el origen preciso de este término sigue sin estar claro, es evidente que el término se utilizó en las décadas de 1980 y 1990. Entre las primeras conferencias de estadística forense se realizaron dos en 1991 y 1993.
Probabilidad de coincidencia aleatoria
Las probabilidades de coincidencia aleatoria (RMP) se utilizan para estimar y expresar la rareza de un perfil de ADN. RMP se puede definir como la probabilidad de que otra persona de la población, elegida al azar, tenga el mismo genotipo que el genotipo del contribuyente de la evidencia forense. RMP se calcula usando las frecuencias de genotipo en todos los loci, o qué tan comunes o raros son los alelos de un genotipo. Las frecuencias de genotipo se multiplican en todos los loci, utilizando la regla del producto, para calcular el RMP. Esta estadística da peso a la evidencia a favor o en contra de que un sospechoso en particular contribuya a la muestra de mezcla de ADN.
RMP solo se puede usar como estadística para describir el perfil de ADN si proviene de una sola fuente o si el analista puede diferenciar entre los picos en el electroferograma de los contribuyentes principales y secundarios de una mezcla. Dado que la interpretación de mezclas de ADN con más de dos contribuyentes es muy difícil para los analistas sin software de computadora, el RMP se vuelve difícil de calcular con una mezcla de más de dos personas. Si no se pueden diferenciar los picos de los contribuyentes mayor y menor, se pueden utilizar otros métodos estadísticos.
Si la mezcla de ADN contiene una proporción de 4:1 de contribuyentes mayores a menores, se puede utilizar una probabilidad de coincidencia aleatoria modificada (mRMP) como herramienta estadística. Para el cálculo de mRMP, el analista primero debe deducir un contribuyente mayor y menor y sus genotipos en función de las alturas máximas proporcionadas en el electroferograma. El software de computadora se usa a menudo en los laboratorios que realizan análisis de ADN para calcular con mayor precisión el mRMP, ya que los cálculos para cada uno de los genotipos más probables en cada locus se vuelven tediosos e ineficientes para que el analista los haga a mano.
Índice de probabilidad
A veces puede ser muy difícil determinar el número de contribuyentes en una mezcla de ADN. Si los picos se distinguen fácilmente y se puede determinar el número de contribuyentes, se utiliza una razón de verosimilitud (LR). Los LR consideran las probabilidades de que sucedan los eventos y se basan en pares alternativos de hipótesis contra las cuales se evalúa la evidencia. Estos pares alternativos de hipótesis en casos forenses son la hipótesis del fiscal y la hipótesis de la defensa. En los casos de biología forense, las hipótesis a menudo establecen que el ADN proviene de una persona en particular o que el ADN proviene de una persona desconocida.Por ejemplo, la fiscalía puede suponer que la muestra de ADN contiene ADN de la víctima y del sospechoso, mientras que la defensa puede suponer que la muestra contiene ADN de la víctima y de una persona desconocida. Las probabilidades de las hipótesis se expresan como una razón, estando la hipótesis del fiscal en el numerador. La razón expresa entonces la probabilidad de ambos eventos en relación entre sí. Para las hipótesis donde la mezcla contiene al sospechoso, la probabilidad es 1, porque uno puede distinguir los picos y decir fácilmente si el sospechoso puede ser excluido como contribuyente en cada locus en función de su genotipo. La probabilidad de 1 asume que el sospechoso no puede ser excluido como contribuyente. Para determinar las probabilidades de las incógnitas, se deben determinar todas las posibilidades de genotipo para ese locus.
Una vez que se realiza el cálculo de la razón de verosimilitud, el número calculado se convierte en una declaración para dar significado a la estadística. Para el ejemplo anterior, si el LR calculado es x, entonces el LR significa que la probabilidad de la evidencia es x veces más probable si la muestra contiene a la víctima y al sospechoso que si contiene a la víctima y una persona desconocida. La relación de probabilidad también se puede definir como 1/RMP.
Probabilidad combinada de inclusión
La probabilidad combinada de inclusión (CPI) es una estadística común utilizada cuando el analista no puede diferenciar entre los picos de un contribuyente mayor y menor a una muestra y no se puede determinar el número de contribuyentes. CPI también se conoce comúnmente como hombre aleatorio no excluido (RMNE). Este cálculo estadístico se realiza sumando todas las frecuencias de los alelos observados y luego elevando al cuadrado el valor, lo que da como resultado el valor de probabilidad de inclusión (PI). Luego, estos valores se multiplican en todos los loci, lo que da como resultado el valor de CPI. El valor se eleva al cuadrado para que todas las posibles combinaciones de genotipos se incluyan en el cálculo.
Una vez que se realiza el cálculo, se hace una declaración sobre el significado de este cálculo y lo que significa. Por ejemplo, si el CPI calculado es 0,5, esto significa que la probabilidad de que alguien elegido al azar en la población no sea excluido como contribuyente a la mezcla de ADN es 0,5.
El CPI se relaciona con la evidencia (la mezcla de ADN) y no depende del perfil de ningún sospechoso. Por lo tanto, el CPI es una herramienta estadística que se puede utilizar para dar peso o fuerza a la evidencia cuando no se conoce otra información sobre el delito. Esto es ventajoso en situaciones en las que los genotipos de la mezcla de ADN no se pueden distinguir entre sí. Sin embargo, esta estadística no es muy discriminatoria y no es una herramienta tan poderosa como las razones de verosimilitud y las probabilidades de coincidencia aleatoria cuando se puede distinguir cierta información sobre la mezcla de ADN, como el número de contribuyentes o los genotipos de cada contribuyente. Otra limitación del CPI es que no se puede utilizar como herramienta para la interpretación de una mezcla de ADN.
Manchas de sangre
Las manchas de sangre son una parte importante de las estadísticas forenses, ya que el análisis de las colisiones de gotas de sangre puede ayudar a imaginar el evento que había ocurrido anteriormente. Comúnmente, las manchas de sangre tienen una forma elíptica, debido a esto, las manchas de sangre suelen ser fáciles de determinar el ángulo de las gotas de sangre a través de la fórmula " α = arcsen d/a ". En esta fórmula, 'a' y 'd' son simplemente estimaciones del eje de la elipse. A partir de estos cálculos, se puede dibujar una visualización del evento que causa las manchas, y junto con más información, como la velocidad de la entidad que causó dichas manchas.