Calcolatore indice di Simpson

Ecologi, biologi di campo e analisti della conservazione misurano quanto in modo diseguale gli individui si distribuiscono tra le specie con l'indice di Simpson: la probabilità che due individui estratti a caso appartengano alla stessa specie. Un D elevato significa che poche specie dominano il campione; un D basso e un complemento 1−D elevato indicano maggiore equitabilità e diversità. Questo calcolatore di dominanza di specie con indice di Simpson accetta un elenco di conteggi di abbondanza non negativi, applica la formula a campione finito D uguale alla somma di n per n meno uno su N per N meno uno, e restituisce anche la forma a popolazione infinita lambda uguale alla somma delle proporzioni al quadrato, il complemento di Gini–Simpson e il numero effettivo di specie di Simpson inverso. La validazione rifiuta elenchi vuoti, conteggi negativi e totali inferiori a due individui così Lei non ottiene mai un indice vuoto quando due estrazioni sono impossibili.

Cosa misura l'indice di Simpson e come si definiscono D e 1−D

L'indice di dominanza di Simpson pone una semplice domanda di campionamento: se Lei estrae due individui a caso da un campione finito di comunità senza reinserimento, qual è la probabilità che appartengano alla stessa specie? Quando una specie detiene quasi tutti gli individui, D tende a uno e il popolamento è fortemente dominato. Quando le abbondanze sono uguali su molte specie, D è piccolo e il campione è equo.

Gli ecologi spesso preferiscono il complemento uno meno D, a volte chiamato indice di diversità di Simpson o indice di Gini–Simpson a campione finito: è la probabilità che le due estrazioni siano di specie diverse, quindi valori maggiori significano più diversità piuttosto che più dominanza. Le specie con conteggio zero non contribuiscono alla ricchezza né alle somme, ma possono comparire nell'array di abbondanze eco se Lei completa un elenco fisso di specie.

Contratto di input, campi di risposta ed errori di validazione

Ogni voce è l'abbondanza di una specie nel campione—classicamente conteggi interi, sebbene si accettino reali non negativi per tabelle aggregate o rarefatte. Sono ammesse al massimo diecimila voci. Il numero totale di individui N deve essere almeno due; un solo individuo non sostiene una probabilità a due estrazioni, quindi N minore di due viene rifiutato con un messaggio chiaro invece di restituire NaN.

I campi numerici sono arrotondati a dodici cifre significative per goldens stabili tra runtime. Esempio: abbondanze dieci, venti, cinque e quindici danno N uguale a cinquanta, quattro specie, un D moderato sotto zero virgola tre e diversità uno meno D sopra zero virgola sette, che riflette un popolamento misto piuttosto che una monocoltura.

Quando usare l’indice di Simpson

I programmi di monitoraggio della biodiversità riducono i conteggi grezzi di ogni plot a un elenco breve di indici di diversità prima di archiviare serie temporali o confrontare siti; automatizzare Simpson D e uno meno D elimina la deriva dei fogli di calcolo quando i tecnici copiano formule tra fogli. Le valutazioni di impatto ambientale e le schede di ripristino necessitano di metriche di dominanza riproducibili per argomentare che una comunità post-disturbo resta dominata da pochi taxa opportunisti.

I laboratori didattici e i corsi di ecologia online usano un calcolatore live così gli studenti possono digitare abbondanze da un point-count di uccelli o da un quadrato e vedere aggiornarsi dominanza e diversità senza installare R. I notebook di ricerca che già calcolano l'entropia di Shannon possono aggiungere Simpson inverso come seconda lente sensibile all'equitabilità senza caricare un pacchetto vegan completo per una sola formula chiusa.