【導(dǎo)讀】多樣性指數(shù)是一種量化指標(biāo)，可反映數(shù)據(jù)集中有多少種不同類型，并且可以同時考慮到這些種類的個體分布之間的系統(tǒng)性關(guān)系，例如豐富性，差異性或均勻性。常用的多樣性指數(shù)有辛普森多樣性指數(shù)(Simpson's Diversity Index)和香農(nóng)-維納指數(shù)（Shannon Wiener Diversity Index）。

一）辛普森多樣性指數(shù)(Simpson's Diversity Index)：

? ? ? ? 辛普森在1949年提出過這樣的問題：在無限大小的群落中，隨機取樣得到同樣的個體標(biāo)本，它們的概率是什么呢？如果在加拿大北部寒帶森林中，隨機選取兩株樹，屬同一種的概率就很高。相反，如果在熱帶雨林隨機取樣，兩株樹同一種的概率很低，他從這個想法出發(fā)得出多樣性指數(shù)：辛普森多樣性指數(shù)(Simpson's Diversity Index)。計算公式如公式1：

公式1：辛普森多樣性指數(shù)計算公式

? ? ? ? 舉個例子，表1中Species為物種種類，Number為每個物種的個體數(shù)n，可計算得到總個體N及各物種n*（n-1）的和：

表1：物種辛普森多樣性指數(shù)的計算中間過程

? ? ? ? 代入Simpson's Diversity Index的計算公式1中，可得：D= 1 - 64/15*14 = 0.7

二）香農(nóng)-維納指數(shù)（Shannon Wiener Diversity Index）

? ? ? ? 用來描述種的個體出現(xiàn)的紊亂和不確定性，不確定性越高，多樣性也就越高，該指數(shù)能夠描述兩方面的信息①種類豐富度；②種類中個體分配上的均勻性（evenness）。

? ? ? ? 計算公式如下：

? ? ? ? H=-∑[(pi)×ln(pi)]? （物種的豐富度）

? ? ? ? S = 物種數(shù) （物種豐富度）

? ? ? ? Hmax=ln(S) （最大多樣可能性）

? ? ? ? E = Evenness =?H/Hmax （均勻性）

? ? ? ? 其中：pi表示物種i在總樣本中的比例。

? ? ? ? 表2為香農(nóng)維納指數(shù)的計算樣例：

表2：香農(nóng)-維納指數(shù)計算過程