シャノン多様性インデックス: 定義と例

シャノン多様性指数(シャノン-ウィナー指数とも呼ばれる) は、群集内の種の多様性を測定する方法です。

Hとすると、このインデックスは次のように計算されます。

H = -Σ p _i * ln(pi ₎

金：

• Σ： 「和」を意味するギリシャ語の記号
• ln :自然対数
• p _i :種iで構成される群集全体の割合

Hの値が大きいほど、特定の群集における種の多様性が高くなります。 Hの値が低いほど、多様性は低くなります。 H値 = 0 は、種が 1 つだけ存在するコミュニティを示します。

シャノンの均一性指数は、群集内の種の均一性を測定する方法です。 「均一性」という用語は、単に群集内のさまざまな種の存在量の類似性を指します。

E _Hで示されるように、このインデックスは次のように計算されます。

E _H = H / ln ( S )

金：

• H :シャノンの多様性指数
• S :固有種の総数

この値の範囲は 0 ～ 1 で、1 は完全な均一性を示します。

次のステップバイステップの例は、特定のコミュニティのシャノン多様性指数とシャノン株式指数を計算する方法を示しています。

ステップ 1: データを収集する

生物学者が地元の森林の種の多様性を測定したいと考えているとします。次のデータを収集します。

ステップ 2: 比率を計算する

その後、生物学者は各種で構成される群集の割合を計算できます。

たとえば、合計 105 人の個体があり、40 人が種 A として分類されます。したがって、種 A はコミュニティ全体の 40/105 = 0.38を表します。

彼女は、種ごとに同様の計算を実行できます。

ステップ 3: 比率の自然対数を計算する

次に、各比率の自然対数を計算できます。

ステップ 4: 比率に比率の自然対数を乗算します。

次に、比率にその比率の自然対数を乗算します。

ステップ 5: シャノン多様性指数を計算する

最後に、次の式を使用してシャノンの多様性指数を計算できます。

H = -Σ p _i * ln(pi ₎

この例では、最後の列の合計を取得し、マイナスの 1 を掛けます。

このコミュニティのシャノン多様性指数は1.49です。

次の式を使用してシャノン株式指数を計算することもできます。

E _H = H / ln ( S )

この例では、合計でS = 5 種があるため、このインデックスは次のように計算できます。

_EH = 1.49 / ln (5) = 0.92 。

追加リソース

このシャノン多様性指数計算ツールを自由に使用して、任意のデータセットのシャノン多様性指数を自動的に計算します。