Індекс різноманітності шеннона: визначення та приклади

Індекс різноманітності Шеннона (іноді його називають індексом Шеннона-Вінера) — це спосіб вимірювання різноманітності видів у спільноті.

Зазначається , що цей індекс розраховується наступним чином:

H = -Σ p _i * ln(p _i )

золото:

• Σ: грецький символ, що означає «сума»
• ln : Натуральний журнал
• p _i : Частка всієї спільноти, що складається з виду i

Чим вище значення Н , тим вище різноманіття видів у певному співтоваристві. Чим менше значення H , тим менша різноманітність. Значення H = 0 вказує на спільноту, яка має лише один вид.

Індекс рівномірності Шеннона — це спосіб вимірювання рівномірності видів у спільноті. Термін «одноманітність» просто означає подібність чисельності різних видів у спільноті.

Зазначивши E _H , цей індекс розраховується наступним чином:

E _H = H / ln ( S )

золото:

• H : індекс різноманітності Шеннона
• S : Загальна кількість унікальних видів

Це значення коливається від 0 до 1, де 1 означає повну рівномірність.

У наведеному нижче покроковому прикладі показано, як розрахувати індекс різноманітності Шеннона та індекс справедливості Шеннона для певної спільноти.

Крок 1: Зберіть дані

Припустімо, біолог хоче виміряти різноманітність видів у місцевому лісі. Він збирає такі дані:

Крок 2: Розрахуйте пропорції

Тоді біолог може розрахувати частку спільноти, що складається з кожного виду.

Наприклад, загалом існує 105 особин, а 40 класифікуються як вид А. Таким чином, вид А становить 40/105 = 0,38 від загальної спільноти.

Вона може виконати аналогічний розрахунок для кожного виду:

Крок 3: Обчисліть натуральний логарифм пропорцій

Потім вона може обчислити натуральний логарифм кожної пропорції:

Крок 4: Помножте пропорції на натуральний логарифм пропорцій

Потім вона може помножити пропорції на натуральний логарифм пропорцій:

Крок 5: Обчисліть індекс різноманітності Шеннона

Нарешті, вона може використати наступну формулу для розрахунку індексу різноманітності Шеннона:

H = -Σ p _i * ln(p _i )

Для цього прикладу вона може взяти суму з останнього стовпця та помножити на мінус:

Індекс різноманітності Шеннона для цієї спільноти становить 1,49 .

Вона також може використовувати наступну формулу для розрахунку індексу акцій Шеннона:

E _H = H / ln ( S )

У цьому прикладі загалом S = 5 видів, тому ми можемо розрахувати цей індекс наступним чином:

_EH = 1,49 / ln (5) = 0,92 .

Додаткові ресурси

Не соромтеся використовувати цей калькулятор індексу різноманітності Шеннона, щоб автоматично обчислити індекс різноманітності Шеннона для будь-якого набору даних.