Shannon-indeksi

Shannon-indeksi on indeksi, jolla mitataan tiettyjä monimuotoisuutta . Shannon-Wiener nimi on virheellinen . Claude Elwood Shannon ja Norbert Wiener ovat itsenäisesti tämän indeksin alkuperässä, joka perustuu entropian käsitteeseen ( Shannon entropia ).

Määritelmät

Tämä indeksi antaa kuvan ympäristön erityisestä monimuotoisuudesta. Toisin sanoen lajien lukumäärä tässä ympäristössä ( erityinen rikkaus ) ja yksilöiden jakautuminen näiden lajien sisällä ( erityinen tasa-arvo ).

Indeksi on entropian mitta. Sitä edustaa positiivinen reaaliluku, joka on usein välillä 0 ja 5, mutta teoreettisesti sillä ei ole maksimia. Tämä luku lasketaan käyttämällä informaatiofunktiota, joka on kääntäen verrannollinen havainnon esiintymisen todennäköisyyteen s.45 .

"Entropy voidaan ymmärtää keskimääräinen yllätys havainnosta näytteen" , Eric Marcon selittää s.45 . Olemassa olevan monimuotoisuusindeksin perusteella entropia osoittaa näytteen antaman informaation määrän informaatiofunktion funktiona. Esimerkiksi harvinaisena pidetyn lajin yksilön havaitsemisella on pieni todennäköisyys ja se antaa enemmän tietoa kuin tavallisen lajin yksilön havainnointi s.45 .

Laskelmat

H ': Shannonin biologisen monimuotoisuuden indeksi
i  : laji tutkimusympäristöstä
S: ominaisrikkaus

 : Lajin i osuus verrattuna lajien (S) kokonaismäärään tutkimusympäristössä (tai ympäristön ominaisrikkaus ), joka lasketaan seuraavasti:


missä on lajien i yksilöiden määrä ja N on kokonaismäärä (kaikkien lajien yksilöt).

On mahdollista valita mielivaltaisesti logaritmin perusta ja löydämme usein tieteellisestä kirjallisuudesta lokin tai lokin perustan 2 ln: n sijasta.

Tämän indeksin avulla voidaan kvantifioida tutkimusympäristön biologisen monimuotoisuuden heterogeenisuus ja siten havaita muutos ajan myötä. Tämä indeksi vaihtelee aina välillä 0 - ln S (tai log S tai log 2 S, riippuen logaritmin perustan valinnasta)


Tämä indeksi on yksi tunnetuimmista ja asiantuntijoiden eniten käyttämistä.

Laskennan suorittamiseksi on muitakin menetelmiä: Simpson-indeksi ja Hurlbert-indeksi .

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Eric Marcon ja François Morneau, ”  Biologisen monimuotoisuuden mittaukset  ”, UMR EcoFoG , www.ecofog.gf, 2010 (tarkistettu 2014) ( luettu verkossa )
  2. Spellerberg, IF ja Fedor, PJ (2003) Kunnianosoitus Claude Shannonille (1916–2001) ja vetoomus lajien rikkauden, lajien monimuotoisuuden ja Shannon - Wiener-indeksin tiukempaan käyttöön. 12: 177–179
  3. (in) B. Bandeiran, JL Jamet, D. Jamet & JM Ginoux, "  Mathematical lähentyminen biologisen monimuotoisuuden indikaattorit  " , ekologinen Indikaattorit , n o  29,Kesäkuu 2013, s.  522-528 ( lue verkossa )
  4. Biologisen monimuotoisuuden mittausprotokollat ​​- meren pohjaeläinten seurantaprotokolla
  5. Peet, RK (1974) Lajien monimuotoisuuden mittaaminen. Vuosikertomukset ekologiasta ja järjestelmällisyydestä 5: 285-307
  6. Benchrik MADANI, Lakhdari SAYEH, ”  Diversity and Equity Index  ” , osoitteessa https://sites.google.com/site/pastoraldz ,2002(käytetty 27. heinäkuuta 2014 )

Katso myös