Shannon 지수는 무엇이며 무엇을위한 것입니까?

그 섀넌 지수, 섀넌 위버 (Shannon-Weaver)로도 알려져 있으며 특정 생물 다양성을 정량화하는 데 사용됩니다. 기호 H '는이를 나타 내기 위해 사용되고, 그 값은 일반적으로 2, 3, 4 사이의 양수 사이에서 진동한다. 문헌에서이 지수는 생물 다양성 측정에 가장 보편적 인 지표 중 하나이다.

이 지수는 표본에 존재하는 종의 양과 각 종에 대해 존재하는 개체의 상대적 양을 고려합니다. 즉, 종의 풍요와 풍요를 생각해보십시오..

계산에 포함 된 수식에는 로그가 포함되므로 인덱스의 최대 값은 없습니다. 그러나 최소값은 0인데, 이는 다양성이 없음을 나타냅니다. 예를 들어 단일 종의 경우.

2보다 낮은 값은 종의 다양성이 상대적으로 낮은 생태계로 해석되는 반면, 3보다 큰 값은 높습니다. 사막 지역은 다양한 생태계의 예입니다..

대조적으로 열대 지방과 산호초의 숲은 종의 생물 다양성이 상당히 높은 생태계입니다.

색인

• 1 역사적인 관점
• 2 정의
• 3 공식
• 4 가지 장점
• 5 균일 성
• 6 적용 분야
• 7 참고

역사적인 관점

Shannon 지수는 Claude Elwood Shannon (1916 - 2001)에 의해 제안되었으며, 엔트로피를 정량화 할 수있는 측정 방법을 찾는 데 목적이 있습니다. 이 연구원은 미국 출신의 수학자이자 전기 기술자였습니다..

색인의 실제 이름과 약간의 혼란이 있습니다. 전체 이름은 Shannon-Weiner 색인입니다. 그러나, 많은 경우에 저자들은 Shannon-Weaver 지수.

Claude Shannon이 수학자 인 Warren Weaver와 여러 차례 협력하여이 오류가 부분적으로 발생했습니다..

정의

다양성은 생태계를 설명하는 데 사용되는 가장 중요한 매개 변수 중 하나입니다..

섀넌 인덱스는 종의 다양성을 측정하려는 지수로, 종의 다양성을 고려하여 결정됩니다. 그것은 정보 이론의 응용이며, 가장 큰 다양성은 특정 종을 무작위로 선택함에있어 더 큰 불확실성에 해당한다는 생각에 기초합니다..

즉, 색인은 표본의 모든 종에 의해 중요도 값의 균일 성을 공식화합니다.

다음의 최소값과 최대 값을 취할 수 있습니다 : 0은 오직 하나의 화학 종이 있음을 나타내며, 반면에 0의 대수는 S (표본에있는 종의 총 수)는 모든 종을 동일한 수의 개체로 대표 함을 의미합니다.

두 종의 가상 생태계가 있다고 가정합니다. 또한 그들이 같은 빈도에 있다고 생각해 봅시다 (그들은 똑같이 공통적입니다). 따라서 불확실성은 두 가지 대안이 똑같이 가능하기 때문에 50 %이다..

확실성을 나타내는 식별 정보는 "비트"라는 정보 단위입니다. 예를 들어 우리가 4 개의 평등 한 종을 가지고 있다면, 다양성은 2 비트가 될 것입니다.

수식

수학적으로, 우리는 다음 식으로 Shannon 지수를 계산합니다 :

H ' = - Σ 파이 음 파이

인덱스의 표현식에서 변수 파이 종의 비례 풍부함을 나타냅니다. 나는, 종의 건조 중량으로 계산하여, 차례로 샘플의 총 건조 중량으로 나눈 값.

이 방법으로, 지표는 표본에서 무작위로 추출 된 개체의 신원을 예측할 때의 불확실성을 정량화합니다.

또한, 표현식에 사용 된 대수의 기초는 연구자가 자유롭게 선택할 수 있습니다. 섀넌 그 자신은 2, 10, 전자, 각각은 서로 다른 측정 단위에 해당합니다..

따라서 단위는 2, 10 및 10의 경우 2 진수 또는 비트, 10 진수 및 자연수입니다. 전자, 각각.

장점

섀넌 지수는 상대적으로 인기있는 다양성의 다른 지수와 비교하여 그 적용이 특정 이점을 지니고 있기 때문에 생태 조사에서 가장 많이 사용되는 지수 중 하나입니다.

첫째, 색인은 표본 크기의 영향을 크게받지 않습니다. 몇몇 연구는 표본 크기의 효과를 찾기 위해 노력했으며 표본의 크기는 종 다양성의 측정에있어 아주 약간의 효과가 있다고 결론 지었다.

둘째, 색인을 적용하면 하나의 수학적 표현만으로 많은 양의 정보를 얻을 수 있습니다. 많은 시청자에게 상당한 양의 정보를 전달하려는 경우 매우 유용한 기능입니다..

또한 색인을 "상황에 맞게"배치하는 것이 해석의 핵심입니다. 첫 번째 부분은 throw하는 최대 값과 최소값을 인식하는 것입니다. Shannon 인덱스에서 최대 값이 로그에 해당한다는 것을 쉽게 시각화 할 수 있습니다 S, 어디서? S 부의 것이고 최소값은 0이다..

균일 성

섀넌 지수는 생태학에서 매우 관련있는 개념 인 균일 성을 기반으로합니다. 이 매개 변수는 종 전체에서 표본이 나타나는 정도를 나타냅니다.

극단은 매우 낮은 수 (균일도 값이 0에 가까움)로 존재하는 단일 우성 종과 다른 종을 커버하고, 동일한 수 (균일도 값이 1에 가깝다).

균일 성은 다양성에 대한 생태 학적 분석에서 기본적인 역할을한다. 예를 들어,보다 통일 된 공동체에서 샤논 지수는 부의 민감도가 높아집니다.

적용 분야

다양성 지수는 생태계 및 멸종 위기 종의 보전 측면에서 모니터링에 널리 사용됩니다.

종 다양성의 지수는 인구의 특성을 추론하는데 사용될 수있는 크고 중요한 양의 데이터를 요약하는 특이성을 가지고있다.

이 지수는 동물과 식물의 다양성에 대한 교란과 스트레스의 다양한 효과를 연구하기 위해 사용되었으며, 동물과 식물의 수와 균일 성을 기반으로 복잡한 정보를 제공합니다.

마지막으로, 생태계의 다양성과 생태계의 복원력 사이의 연관성은 광범위한 논쟁의 대상이되어왔다. 일부 연구는이 접근법을 확증했습니다.

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