심슨 지수 정의, 공식, 해석 및 예

그 심슨의 지수 이것은 커뮤니티의 다양성을 측정하는 데 사용되는 수식입니다. 그것은 일반적으로 생물 다양성, 즉 주어진 장소에서 생물의 다양성을 측정하는 데 사용됩니다. 그러나이 지수는 학교, 장소 등의 다양성을 측정하는 데 유용합니다..

생태계에서, Simpson 지수는 서식지의 생물 다양성을 정량화하기 위해 (다른 지표들 중에서) 종종 사용됩니다. 이것은 서식지에 서식하는 종의 양뿐만 아니라 각 종의 풍부함을 고려합니다.

색인

• 1 관련 개념
  • 1.1 생물 다양성
  • 1.2 부
  • 1.3 공정성
• 2 정의
• 3 공식
• 4 통역
  • 4.1 심슨의 역 색인 (1 / D)
• 5 심슨 다이버 시티 지수 계산 예
• 6 참고 문헌

관련 개념

심슨 다양성 지수를보다 자세히 분석하기 전에 아래에 설명 된 몇 가지 기본 개념을 이해하는 것이 중요합니다.

생물 다양성

생물학적 다양성은 특정 영역에 존재하는 생물의 다양성으로, 여러 가지 방법으로 계량화 할 수 있습니다. 다양성을 측정 할 때 고려되는 두 가지 주요 요소가 있습니다 : 부와 공정성.

부 (wealth)는 특정 지역에 존재하는 다른 유기체의 수를 측정 한 값입니다. 즉, 서식지에 서식하는 종의 양.

그러나 다양성은 종의 다양성뿐 아니라 각 종의 풍부함에도 달려 있습니다. Equitability는 존재하는 각 종의 개체군 크기 사이의 유사성을 비교합니다.

부

서식지 표본에서 채취되는 종의 수는 부의 척도입니다. 표본에 존재하는 종의 수가 많을수록 표본은 풍부해질 것입니다..

하나의 조치로서 종의 풍요 로움은 각 종의 개체 수를 고려하지 않습니다.

위의 의미는 많은 개체가있는 종에 대한 개체가 거의없는 종에 동일한 가중치가 부여됨을 의미합니다. 그러므로 데이지는 서식처의 풍요 로움에 많은 영향을 미친다. 같은 곳에서 살고있는 1000 마리의 미나리 아재비가 있기 때문이다..

공정성

공정성은 한 지역의 풍요 로움을 구성하는 서로 다른 종의 상대적 풍부 성을 측정 한 것입니다. 즉, 주어진 서식지에서 각 종의 개인 수는 생물 다양성에 영향을 미친다..

하나 또는 두 종에 의해 지배되는 공동체는 현존하는 종들이 비슷한 풍요 로움을 가진 공동체보다 덜 다양하다고 여겨진다.

정의

종의 부유와 공정성이 증가함에 따라 다양성이 증가합니다. 심슨 다양성 지수는 부와 공정성 모두를 고려한 다양성의 척도입니다..

그들의 환경에서 종을 연구하는 생태 학자들은 그들이 연구하는 서식지에 서식하는 종의 다양성에 관심이있다. 이것은 다양성이 대개 생태계의 안정성에 비례하기 때문입니다 : 다양성이 클수록 안정성이 커집니다.

가장 안정된 공동체는 좋은 인구 집단에 상당히 균등하게 분배 된 많은 수의 종을 가지고 있습니다. 오염은 종종 지배적 인 종을 선호함으로써 다양성을 감소시킵니다. 그러므로 다양성은 종 보호의 성공적인 관리에 중요한 요소이다.

수식

"Simpson 's diversity index"라는 용어는 실제로 세 가지 밀접한 관련 지표 중 어느 하나를 지칭하는 데 사용된다는 점에 유의해야합니다.

심슨 지수 (Simpson Index, D)는 표본에서 임의로 선택된 두 개체가 같은 종 (또는 동일한 범주)에 속할 확률을 측정합니다..

두 가지 버전의 수식을 계산할 수 있습니다. 둘 중 하나만 유효하지만 일관성을 유지해야합니다..

장소 :

- n = 총 유기체 특정 종의.

- N = 총 수 유기체 모든 종의.

D의 값은 0과 1 사이의 범위입니다.

- D의 값이 0이면 무한한 다양성을 의미합니다..

- D의 값이 1이면 다양성이 없음을 의미합니다..

통역

색인은 동일한 지역 내에서 무작위로 선택된 두 개체가 같은 종의 확률을 나타냅니다. Simpson 색인의 범위는 다음과 같이 0에서 1로 바뀝니다.

- D의 값이 1에 접근할수록 서식지의 다양성은 낮아진다.

- D의 값이 0에 가까울수록 서식지의 다양성은 더 커진다.

즉, D의 값이 클수록 다양성이 낮아집니다. 이것은 직관적으로 해석하기가 쉽지 않고 혼동을 일으킬 수 있습니다. 따라서 D에서 1로 값을 빼기 위해 합의가 이루어졌습니다. 1-D

이 경우 인덱스 값도 0과 1 사이에서 변동하지만 이제는 값이 높을수록 샘플의 다양성이 커집니다.

이것은 더 이해하기 쉽고 이해하기 쉽습니다. 이 경우, 색인은 표본에서 임의로 선택된 두 개체가 다른 종에 속할 확률을 나타냅니다.

Simpson 지수의 "반 직관적"성격의 문제를 극복하기위한 또 다른 방법은 지수의 역행을 취하는 것입니다. 즉, 1 / D.

상호 심슨 지수 (1 / D)

이 색인의 값은 가능한 가장 낮은 수로 1부터 시작합니다. 이 경우는 오직 하나의 종만을 포함하는 공동체를 나타냅니다. 값이 높을수록 다양성이 커집니다..

최대 값은 표본에있는 종의 수입니다. 예를 들어, 샘플에 5 종이 있다면 상호 심슨 지수의 최대 값은 5입니다.

"심슨의 다양성 지수"라는 용어는 종종 부정확하게 적용됩니다. 이것은 위에서 언급 한 세 가지 지수 (Simpson 지수, Simpson 다양성 지수 및 Simpson 상호 지수)가 서로 밀접하게 관련되어 있으며 다른 저자에 따르면 같은 기간에 인용되었음을 의미합니다..

따라서 다양성을 비교하고자하는 경우 특정 연구에서 어떤 지표가 사용되었는지 확인하는 것이 중요합니다.

어쨌든 한두 종의 지배를받는 공동체는 여러 종의 비슷한 종족이 존재하는 것보다 덜 다양하다고 여겨진다.

심슨 다양성 지수 계산 예

2 개의 다른 분야에 존재하는 야생화 샘플링이 수행되고 다음과 같은 결과가 얻어진다.

첫 번째 샘플은 두 번째 샘플보다 더 공평합니다. 이는 해당 분야의 총 인원이 3 종에 균등하게 분포되어 있기 때문입니다.

표의 값을 관찰 할 때, 각 분야의 개인 분포의 불평등이 분명하다. 그러나 부자의 관점에서 두 종은 각각 3 종의 종족이 있기 때문에 두 종족은 평등합니다. 결과적으로, 그들은 같은 부를 가진다..

대조적으로, 두 번째 표본에서 대부분의 개체는 미개척지의 종이다. 이 분야에서는 데이지와 민들레가 거의 없습니다. 따라서 필드 2는 필드 1보다 다양하지 않은 것으로 간주됩니다.

위의 내용은 육안으로 관찰 한 것입니다. 그런 다음 공식을 적용하여 계산이 수행됩니다.

다음 :

D (필드 1) = 334,450 / 1,000x (999)

D (필드 1) = 334,450 / 999,000

D (필드 1) = 0.3 -> 필드 1의 심슨 지수

D (필드 2) = 868,562 / 1,000x (999)

D (필드 2) = 868,562 / 999,000

D (필드 2) = 0.9 -> 필드 2의 심슨 지수

다음 :

1-D (필드 1) = 1- 0.3

1-D (필드 1) = 0.7 -> 필드 1의 심슨 다이버 시티 인덱스

1-D (필드 2) = 1- 0.9

1-D (필드 2) = 0.1 -> 필드 2의 심슨 다이버 시티 인덱스

마지막으로 :

1 / D (필드 1) = 1 / 0.3

1 / D (필드 1) = 3.33 -> 필드 1에 대한 심슨의 역 색인

1 / D (필드 2) = 1 / 0.9

1 / D (필드 2) = 1,11 -> 필드 2에 대한 상호 심슨 지수

이 세 가지 다른 값은 동일한 생물 다양성을 나타냅니다. 따라서 다양성에 대한 비교 연구를하기 위해 어느 지표가 사용되었는지 결정하는 것이 중요합니다.

Simpson 지수 0.7의 값은 Simpson 다양성 지수의 0.7 값과 같지 않습니다. Simpson 지수는 표본에서 가장 풍부한 종에 더 많은 가중치를 주며 희귀종을 표본에 추가하면 D 값의 작은 변화 만이 발생합니다.

참고 문헌

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