Калькулятор индекса разнообразия Симпсона

Рассчитайте индекс Симпсона, индекс разнообразия и обратный индекс по численности каждого вида.

Оценка биоразнообразия
Введите для каждого вида неотрицательное целое число особей.

Об индексе разнообразия Симпсона

Индекс разнообразия Симпсона обобщает биоразнообразие, объединяя видовое богатство и выравненность. Богатство — число представленных видов, а выравненность показывает, насколько равномерно особи распределены между ними. Даже сообщество с множеством видов может иметь один доминирующий вид, поэтому простого подсчёта категорий недостаточно для описания его структуры. Метод Симпсона использует численность каждого вида для оценки вероятности того, что две случайно выбранные особи принадлежат одному виду. Исходный индекс Симпсона D вычисляют как сумму произведений n на n минус единица по всем видам, делённую на произведение N на N минус единица. Здесь n — численность вида, N — общая численность. Эта формула для конечной совокупности описывает вероятность принадлежности двух особей, выбранных без возвращения, к одному виду. При сильном доминировании одного вида значения приближаются к единице. Чем равномернее особи распределены между большим числом видов, тем меньше значение. Поскольку высокому разнообразию соответствует низкое D, часто приводят индекс разнообразия — единица минус D. Это даёт интуитивную шкалу: чем ближе к единице, тем выше разнообразие. Обратная форма, единица, делённая на D, также распространена. Её можно трактовать как меру эффективного разнообразия, но не как буквальное число видов. Всегда указывайте вариант индекса, поскольку разные публикации называют индексом Симпсона разные преобразования. Калькулятор принимает исходные неотрицательные целые численности, по одной на вид, через запятые, пробелы или точки с запятой. Нули допустимы для категорий, предусмотренных планом отбора, но не обнаруженных; исключение нулевых категорий не меняет расчёт. Всего требуется хотя бы два организма, поскольку формула рассматривает пары, выбранные без возвращения. Калькулятор выдаёт все три распространённые формы для сравнения учебников и исследований без ручного пересчёта. План отбора проб важен не меньше арифметики. Выборки из разных мест, сезонов, при разной интенсивности или методах сбора могут быть несопоставимы напрямую. Малые выборки могут пропускать редкие виды, а таксономическая группировка влияет и на богатство, и на выравненность. Индекс Симпсона придаёт обычным видам больший вес, чем многие альтернативы, поэтому относительно стабилен, но менее чувствителен к редким категориям. Используйте единые протоколы, указывайте размер выборки и вариант индекса; для более широкой экологической интерпретации рассмотрите энтропию Шеннона или показатели богатства. Калькулятор даёт воспроизводимые точечные оценки для экологии, охраны природы, микробиомов, рыночных долей и концентрации категорий.

Примеры индекса разнообразия Симпсона

Сравните сообщества с разным распределением численности.

Численности видовИндексыПояснение
5, 8, 12, 5, 3D = 0.221591; 1 - D = 0.778409Пять представленных видов образуют умеренно разнообразное сообщество.
10, 10, 10D = 0.310345; 1 / D = 3.222222Равные численности обеспечивают максимальную выравненность для этих трёх видов.
28, 1, 1D = 0.868966; 1 - D = 0.131034Один доминирующий вид даёт низкое разнообразие, несмотря на наличие трёх видов.

Как рассчитать разнообразие Симпсона

  1. Подсчитайте особей каждого вида в одной согласованной выборке.
  2. Введите численности видов через запятые, пробелы или точки с запятой.
  3. Нажмите «Рассчитать разнообразие», чтобы получить D, единицу минус D и обратный индекс.
  4. При сравнении или публикации результатов укажите используемый вариант индекса.

Частые вопросы об индексе Симпсона

Что означает индекс Симпсона D?

D оценивает вероятность того, что две случайно выбранные особи принадлежат одному виду. Большое D означает более сильное доминирование и, следовательно, меньшее разнообразие.

Более высокий индекс Симпсона — это лучше?

Зависит от формы. Более высокие единица минус D или единица, делённая на D, означают большее разнообразие, а более высокое исходное D — меньшее.

Почему калькулятор показывает три индекса?

Разные области и источники используют разные преобразования Симпсона под похожими названиями. Все три формы устраняют неоднозначность и упрощают сравнение.

Можно ли включить вид с нулевой численностью?

Да, ноль допустим и не меняет суммы. Он может быть полезен для сохранения заранее заданного списка видов между выборками.

Чем индекс Симпсона отличается от энтропии Шеннона?

Индекс Симпсона сильнее учитывает обычные виды и доминирование. Энтропия Шеннона обычно чувствительнее к видовому богатству и менее распространённым видам.