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🛠️ 辛普森多樣性指數計算機

專業免費的 辛普森多樣性指數計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.7071 0 = 毫無多樣性,越接近 1 = 多樣性越高
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是辛普森多樣性指數?

辛普森多樣性指數(Simpson's Diversity Index)是生態學中用來量化某一棲地生物多樣性的指標。它同時考量了豐富度(出現的物種種類數)與均勻度(個體在各物種之間分布得有多平均)。本計算機採用的版本常寫作 D = 1 - ((\sum n_i (n_i - 1)) ÷ (N (N - 1))),數值介於 0 到 1 之間;越接近 1,代表多樣性越高。

如何使用本計算機

請輸入每個物種或類別所統計到的個體數,並以逗號分隔,例如 10, 20, 30, 40。計算機會自動加總,套用辛普森公式,並回傳多樣性指數,以及原始的辛普森指數、倒數(有效物種數)、總個體數 N,與物種豐富度 S。

公式說明

對於每個物種 i 及其個體數 n_i,先計算 n_i(n_i-1)。將所有物種的結果加總後,再除以 N(N-1),其中 N 為全部個體的總數。此分數即為辛普森指數(隨機抽取兩個個體屬於同一物種的機率)。用 1 減去它,便得到辛普森多樣性指數,代表隨機抽取的兩個個體屬於不同物種的機率。

D = 1 - ((\sum n_i (n_i - 1)) ÷ (N (N - 1))) \qquad where n_i = species counts,\ N = style\sum n_i

實例演算

假設某樣本的數量為 1, 1, 1(三個物種,每個各一隻個體)。此時 N = 3,而 \sum n_i(n_i-1) = 0+0+0 = 0,因為每一項 n_i(n_i-1) 皆為 0。辛普森指數 = 0 ÷ (3× 2) = 0,所以 D = 1 - 0 = 1,這正是資料完全均勻時可達到的最高多樣性。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

數值越高代表多樣性越高嗎?
是的——本計算機採用 \(D = 1 - \text{辛普森指數}\) 的形式,數值接近 1 表示多樣性高,接近 0 則代表由單一物種主導。
倒數指數是什麼?
\(1/D'\)(\(D'\) 為辛普森指數)代表「有效物種數」——也就是要產生相同指數值,所需的等量豐度物種數量。
可以用比例代替個體數嗎?
本計算機採用以 \(N(N-1)\) 為基礎、需要整數個體數的公式。若手上是比例資料,請改用 Gini-Simpson 形式 \(1 - \sum p_i^2\)。