Индекс разнообразия Шеннона: определение и пример

Редакция Кодкампа -

Индекс разнообразия Шеннона (иногда называемый индексом Шеннона-Винера) — это способ измерения разнообразия видов в сообществе.

Обозначается как H , этот индекс рассчитывается как:

H = -Σ p i * ln (p i )

куда:

  • Σ: греческий символ, означающий «сумма».
  • ln : натуральный бревно
  • p i : Доля всего сообщества, состоящего из видов i .

Чем выше значение Н , тем выше видовое разнообразие в конкретном сообществе. Чем меньше значение H , тем меньше разнообразие. Значение H = 0 указывает на сообщество, состоящее только из одного вида.

Индекс справедливости Шеннона — это способ измерить ровность видов в сообществе. Термин «равномерность» просто относится к тому, насколько одинаково обилие разных видов в сообществе.

Обозначается как E H , этот индекс рассчитывается как:

Е Ч знак равно Ч / пер ( S )

куда:

  • H : Индекс разнообразия Шеннона.
  • S : Общее количество уникальных видов

Это значение находится в диапазоне от 0 до 1, где 1 указывает на полную равномерность.

В следующем пошаговом примере показано, как рассчитать индекс разнообразия Шеннона и индекс справедливости Шеннона для данного сообщества.

Шаг 1: Соберите данные

Предположим, биолог хочет измерить разнообразие видов в местном лесу. Она собирает следующие данные:

Шаг 2: Рассчитайте пропорции

Затем биолог может вычислить долю каждого вида в сообществе.

Например, всего 105 особей и 40 относятся к виду А. Таким образом, вид А составляет 40/105 = 0,38 всего сообщества.

Она может выполнить аналогичный расчет для каждого вида:

Шаг 3: Рассчитайте натуральный логарифм пропорций

Затем она может вычислить натуральный логарифм каждой пропорции:

Шаг 4: Умножьте пропорции на натуральный логарифм пропорций.

Затем она может умножить пропорции на натуральный логарифм пропорций:

Шаг 5: Рассчитайте индекс разнообразия Шеннона

Наконец, она может использовать следующую формулу для расчета индекса разнообразия Шеннона:

H = -Σ p i * ln (p i )

Для этого примера она может взять сумму из последнего столбца и умножить на минус:

Индекс разнообразия Шеннона для этого сообщества составляет 1,49 .

Она также может использовать следующую формулу для расчета индекса справедливости Шеннона:

Е Ч знак равно Ч / пер ( S )

В этом примере всего S = 5 видов, поэтому можно рассчитать этот индекс следующим образом:

Е Н = 1,49/ ln (5) = 0,92 .

Дополнительные ресурсы

Не стесняйтесь использовать этот калькулятор индекса разнообразия Шеннона для автоматического расчета индекса разнообразия Шеннона для любого набора данных.