Calcolatore dell'Indice di Simpson

Il calcolatore dell'indice di Simpson di Omni Calculator ti permette di misurare la diversità delle specie in una determinata comunità. Basta inserire la popolazione delle diverse specie, e il nostro calcolatore calcolerà l'indice di Simpson per i tuoi dati.

Se ti interessa pittosto stimare la varianza di una popolazione, il nostro calcolatore della varianza campionaria 🇺🇸 potrebbe esserti utile. Ti consigliamo anche di dare un'occhiata al calcolatore per la deviazione standard 🇺🇸 per ripassare la statistica.

Continua a leggere quest'articolo per conoscere la definizione e la formula dell'indice di Simpson, chiamato anche indice di diversità di Simpson. Troverai anche un esempio di calcolo dell'indice di Simpson.

Gli indici di diversità di Simpson sono un modo per quantificare la biodiversità delle comunità. Il valore dell'indice di Simpson riflette il numero di specie diverse presenti in una comunità, e la distribuzione uniforme della popolazione di ciascuna specie.

L'indice di Simpson, che indicheremo con $D$, è stato introdotto da Simpson nel 1949). Esso determina la probabilità che due individui scelti a caso da una comunità infinitamente grande appartengano alla stessa specie:

dove:
$p_i$ — Percentuale di individui della i^esima specie.

Se si dispone di una comunità di dimensioni finite, la formula per calcolare l'indice di Simpson ($D$) è:

dove:

• $n_i$ — Numero di individui della i^esima specie; e

• $N$ — Numero totale di individui nella comunità.

L'indice di Simpson è uno dei metodi più popolari e affermati per misurare la diversità in una comunità. la diversità diminuisce con l'aumentare di $D$. Sebbene sia stato originariamente proposto per misurare la biodiversità nelle comunità, al giorno d'oggi lo utilizziamo ampiamente per quantificare la diversità anche in altri settori, come ad esempio la diversità di genere o di etnia nelle organizzazioni internazionali.

L'indice di Shannon-Wiener è un altro approccio per quantificare la diversità delle specie. Per saperne di più, consulta il nostro calcolatore dell'indice di diversità di Shannon-Wiener.

Se vuoi approfondire l'argomento, ti proponiamo questo articolo in italiano sui modi di misurare la biodiversità.

Secondo la formula originale proposta da Simpson, un valore più alto di $D$ indicava una comunità con una bassa biodiversità. Questo sembra un po' controintuitivo, perché in genere un indice di diversità elevato dovrebbe implicare una comunità più diversificata. Per questo motivo, di solito esprimiamo l'indice di Simpson come $1-D$, che è anche noto come indice Gini-Simpson:

L'indice Gini-Simpson misura la probabilità che due individui scelti a caso appartengano a specie diverse.

Un altro indice usato per misurare la diversità è l'inverso dell'indice di Simpson:

Vediamo come calcolare l'indice di diversità di Simpson per il seguente set di dati:

1. Inserisci la popolazione delle specie, ad esempio 300, 335 e 365, rispettivamente nel primo, secondo e terzo campo. Puoi inserire i dati per un massimo di 50 specie; e
2. Il calcolatore visualizzerà l'indice di Simpson ($D = 0,\!33$), l'indice Gini-Simpson ($1 - D = 0,\!67$) e l'inverso dell'indice di Simpson ($1 / D = 2,\!99$) nella sezione dei risultati.

Calcoliamo gli indici di diversità per lo stesso set di dati:

1. Somma la popolazione delle singole specie per ottenere il numero totale di individui, $N$.

$N = 300 + 335 + 365 = 1000$;
2. Valuta $N (N - 1)$:

$N(N - 1) = 1000 \times 999 = 999\ 000$;

3. Determina $n_i(n_i-1)$, per ogni specie:

   $300 \times 299 = 89\ 700$
   $335 \times 334 = 111\ 890$
   $365 \times 364 = 132\ 860$;

4. Somma i valori del punto 3 per ottenere $\sum n_i(n_i-1)$:

$89\ 700 + 111\ 890 + 132\ 860 = 334\ 450$;

5. L'indice di Simpson ($D$) è:

   $D = \frac{\sum n_i(n_i-1)}{N(N - 1)}$
   $D = 334\ 450 / 999\ 000$
   $D = 0,\!33$;

6. L'indice Gini-Simpson ($1 - D$) è:

$1- \frac{\sum n_i(n_i-1)}{N(N - 1)} = 0,\!67$; e infine

7. L'inverso dell'indice di Simpson ($1 / D$) è:

   $1 / D = 2,\!99$.

Come puoi vedere, il calcolo degli indici di diversità per grandi insiemi di dati è piuttosto complicato e non è alla portata di tutti. Per questo motivo ti consigliamo di utilizzare il calcolatore per l'indice di Simpson in modo da poter calcolare facilmente tutte le sue forme.

Il punteggio dell'indice Gini-Simpson va da 0 a 1. Un punteggio elevato indica un'alta diversità, mentre un punteggio basso indica una bassa diversità. Quando l'indice di diversità è pari a zero, la comunità contiene una sola specie (ovvero, nessuna diversità). Man mano che il numero di specie aumenta e la distribuzione della popolazione delle specie diventa più uniforme, l'indice di diversità aumenta e si avvicina a uno.

Per calcolare l'indice di Simpson per qualsiasi comunità, segui queste istruzioni:

1. Addiziona le popolazioni delle singole specie per ottenere N;

2. Determina N × (N - 1);

3. Calcola n × (n - 1) per ogni specie, dove n è il numero di individui di ogni specie;

4. Somma tutti i valori del punto 3;

5. Dividi la somma ottenuta al punto 4 per il valore ottenuto al punto 2. Il risultato è l'indice di Simpson, D; e infine

6. Valuta l'indice Gini-Simpson: 1 - D.

L'indice di Simpson fornisce una misura della diversità della comunità. Possiamo usarlo per avere un'idea della diversità di un'istituzione o una comunità. Possiamo anche usarlo per confrontare due comunità diverse e vedere quale è più diversificata.

Più alto è il valore dell'indice di Simpson (1 - D), maggiore è la diversità della comunità. Un indice di diversità vicino a 1 significa che ci sono diverse specie nella comunità e che la percentuale di popolazione delle specie è uniforme.

Un basso indice di Simpson (1 - D) significa che la comunità non è molto diversificata. Ad esempio, se nella comunità è presente una sola specie, l'indice di diversità di Simpson è pari a 0.