目的 人体组织的稳定同位素组成与其生长期间的个体饮食情况、所处环境及代谢状况有关。人头发一经长出便不再与身体进行物质交换，化学性质稳定，易于采集，是研究人体组织稳定同位素组成的良好对象。构成人体的氧、氢元素主要来自于所摄入的水和食物，其中氧、氢稳定同位素组成会通过角蛋白的形式被记录于头发当中。不同地区居民头发中氧、氢稳定同位素组成差异可被用于推断人的饮食情况、生活地域和活动轨迹信息，在法庭科学等研究领域具有重要意义。方法 本研究利用元素分析仪-稳定同位素比质谱仪（EA-IRMS）对国内不同地区常住居民头发样本进行氧、氢稳定同位素比值检测和分析。结果 部分城市间居民头发δ18O和δ~2H存在显著性差异，整体δ18O和δ~2H存在显著正相关性。对所得稳定同位素数据进行判别分析推断头发的地域来源，其交互验证整体判别准确率为63.9%，结合碳、氮稳定同位素数据后，其判别准确率大幅提升，交互验证的整体判别准确率达到76.0%。随着判别分析中使用的稳定同位素种类的增加，判别函数模型的判别能力明显增强。结论 利用4种元素稳定同位素数据建立的多层感知器神经网络模型的整体判别准确率为82.8%，径向基函数神经网络模型整体判别准确率为78.8%,3种溯源推断数学模型中，多层感知器神经网络模型的判别准确率最高。