# Simpson 多样性指数计算（D = 1−Σpᵢ²） 由物种计数计算 Simpson 系列指数：优势度 λ = Σpᵢ²、Gini–Simpson 多样性 D = 1−Σpᵢ²（0–1，即随机抽取两个个体属于不同物种的概率；单优势种时 D=0）、倒数指数 1/λ（Hill 数，即"等效物种数"）与 Simpson 均匀度 (1/λ)/S。D 越高多样性越高；λ 高表示少数类群占优。1/λ 比 D 更便于跨群落比较。注意不同文献对"Simpson 指数"定义不一（λ 或 1/λ），本工具同时列出三种约定。至少需要两个正计数的物种。 > 标准页面: https://elysiatools.com/zh/tools/simpson-diversity-index - **分类:** Health - **关键词:** simpson 多样性指数, gini simpson, simpson 优势度, 物种多样性, hill 数, 等效物种数, 倒数指数, 均匀度, 生物多样性, 生态计算器, 群落结构, 实验计算器 ## 概述 根据各物种个体计数计算 Simpson 系列指数：优势度 λ = Σpᵢ²、Gini–Simpson 多样性 D = 1−Σpᵢ²、倒数指数 1/λ（Hill 数，即等效物种数）以及 Simpson 均匀度 (1/λ)/S。D 越高多样性越高，λ 高表示少数类群占优；1/λ 更便于跨群落比较。不同文献对「Simpson 指数」的定义不一（λ 或 1/λ），本工具同时给出三种约定。至少需要两个正计数物种。 ## 输入项 - **物种个体数（每行一个）** (textarea): One abundance count per species, separated by new lines, commas, or spaces. ## 适用场景 - 已有样方、样带或实验中的物种个体数，需要立刻得到 D、λ 与等效物种数时 - 比较多个群落或处理组，希望用 1/λ 作为可跨群落对照的 Hill 数时 - 文献或报告里 Simpson 指数写法不一致，需要同时核对 λ、D 与 1/λ 时 ## 工作原理 - 在文本框中输入各物种个体数，每行一个，也可用逗号或空格分隔。 - 工具将计数换算为比例 pᵢ，计算优势度 λ = Σpᵢ²。 - 再给出 Gini–Simpson D = 1−λ、倒数 1/λ 以及均匀度 (1/λ)/S，并列出丰富度 S 与总个体数 N。 - 至少需要两个正计数物种；单一种群或无效计数无法计算。 ## 使用案例 - 植被样方调查后，由各物种株数计算群落多样性与优势度 - 实验群落或 OTU 计数比较处理组间的等效物种数 - 实验报告中同时报告 λ、D 与 1/λ，避免指数定义混淆 ## 常见问题 ### 需要输入什么数据？ 每个物种的正个体计数，每行一个，也可用逗号或空格分隔。至少两个正计数物种。 ### D、λ 和 1/λ 分别是什么？ λ = Σpᵢ² 是优势度；D = 1−λ 是 Gini–Simpson 多样性；1/λ 是 Hill 数（等效物种数）。 ### D 的取值范围是多少？ 0 到 1。单优势种时 D=0；随机抽两个个体属于不同物种的概率越大，D 越高。 ### 为什么同时列出三种指数？ 不同文献把「Simpson 指数」写成 λ 或 1/λ。本工具同时给出 λ、D 和 1/λ，避免定义混淆。 ### 均匀度如何计算？ Simpson 均匀度为 (1/λ)/S，即等效物种数除以实际物种数 S。 ## 相关工具 - [基础代谢率多公式对比（Mifflin/Schofield 等）](https://elysiatools.com/zh/tools/basal-metabolic-rate-ext): 并排计算五个经典成人基础代谢率公式并给出均值与极差：Mifflin-St Jeor（ADA 现行推荐标准）、Harris-Benedict 原版（1919，普遍高估约 5%）、Harris-Benedict 修订版（Roza & Shizgal 1984）、Schofield（FAO/WHO/UNU 1985，按年龄段分档，在热带与肥胖人群偏高）、Katch-McArdle（可选输入瘦体重：370 + 21.6×LBM）。结果以 kcal/day 输出并标注各公式差异来源。补充已有的单公式 bmr-calculator 与仅 Mifflin 的 tdee 工具。来源：Mifflin 1990、Roza 1984、FAO/WHO/UNU 1985、ADA。适用于 18–100 岁健康成人，不构成医疗建议。 - [细胞融合度估算（显微网格计数法）](https://elysiatools.com/zh/tools/confluency-estimator): 用显微镜网格计数法估算贴壁细胞融合度：对每个视野统计被细胞占据的方格数，融合度% = 占据格数 ÷ 总格数 × 100。支持多视野输入并计算均值 ± 标准差、范围与生长阶段判读（稀疏 <10%、亚融合 10–50%、接近融合 50–80%、近融合 80–95%、完全融合 ≥95%）。若提供群体倍增时间，按 t = 倍增时间 × log₂(目标/当前) 估算到达目标融合度所需小时数。建议每皿随机计数 3–5 个视野，常规传代窗口为 70–90% 融合度。 - [游离水清除率计算器（鉴别低/高钠血症）](https://elysiatools.com/zh/tools/free-water-clearance): 计算游离水清除率（C_H₂O）及电解质游离水清除率（eC_H₂O）。经典公式 C_H₂O = V·(1−U_osm/P_osm)：正值提示稀释尿（排出游离水，如尿崩症、精神性多饮、水负荷恢复期）；负值提示浓缩尿（保留游离水，如脱水、SIADH）。电解质游离水清除率 eC_H₂O = V·(1−(U_Na+U_K)/P_Na) 预测血钠变化更准确，负值提示排出电解质游离水、使血钠升高（指导补液）。来源 Rose 临床生理学、Shimizu 2002 Nephron、NephSIM。为点估计值，需结合临床。不构成医疗建议。 - [平均动脉压 MAP 计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/mean-arterial-pressure): 计算平均动脉压 MAP = DBP + 1/3×(SBP − DBP) = (SBP + 2×DBP)/3。由于心动周期中约 2/3 时间处于舒张期，MAP 偏向 DBP。成人正常 70–100 mmHg；≥65 mmHg 为脓毒症/休克复苏的最低目标（SSC 2021）；<65 提示器官灌注不足；>110 持续高血压。脑外伤需维持 CPP = MAP − ICP 在 60–70。来源：Geddes 1984、Surviving Sepsis 2021、Brain Trauma Foundation 2017、StatPearls、LITFL。不构成医疗建议。 - [平均血小板体积 (MPV) 分析器](https://elysiatools.com/zh/tools/mean-platelet-volume-analyzer): 分析平均血小板体积 MPV（单位 fL）。参考范围约 7.5–11.5 fL。低 MPV（< 7.5 fL，小而老的血小板）提示骨髓生成受抑：再生障碍性贫血、化疗/放疗后、近期血小板输注、缺铁性贫血早期恢复、Wiskott-Aldrich 综合征。高 MPV（> 11.5 fL，大而年轻的血小板）提示外周破坏伴代偿性骨髓生成、或大血小板性血小板减少：免疫性血小板减少症 ITP、脾切除后、骨髓增殖性肿瘤（ET/CML/MF）、重症感染恢复期、Bernard-Soulier/MYH9、巨幼细胞贫血、急性心肌梗死（血小板活化的不良心血管标志）。结合血小板计数可细化鉴别：低血小板+高 MPV→外周破坏（ITP/TTP/DIC 恢复）；低血小板+低 MPV→生成低下；高血小板+低 MPV→反应性血小板增多；高血小板+高 MPV→骨髓增殖性肿瘤。注意事项：EDTA 抗凝血放置约 2 小时血小板肿胀使 MPV 升高，且方法学相关（阻抗法 > 光学法 > 免疫法），应同实验室同仪器比较。来源 Bath 1996、Leader 2012、Vagdatli 2010、MDCalc。不构成医疗建议。 - [噬菌斑形成单位计算（PFU/mL）](https://elysiatools.com/zh/tools/plaque-forming-unit): 根据双层平板噬菌斑实验计算效价：PFU/mL = 平均斑数 × 稀释倍数 ÷ 接种体积(mL)。支持多板输入并输出均值、标准差与 CV%，附可计数范围检查（约 30–300 斑/板：少于 30 建议降低稀释度，多于 300 斑易融合、计数偏低）。示例：10⁻⁶ 稀释、接种 100 µL、平均 108 斑 → 108×10⁶/0.1 = 1.08×10⁹ PFU/mL。 - [肺循环阻力计算器（PVR）](https://elysiatools.com/zh/tools/pulmonary-vascular-resistance): 计算肺循环血管阻力 PVR = (mPAP − PCWP)/CO（Wood 单位）= 80×(mPAP − PCWP)/CO（dyn·s/cm⁵）。mPAP 平均肺动脉压、PCWP 肺毛细血管楔压（≈左房压）、CO 心排血量。正常 <3 Wood（<240 dyn·s/cm⁵）；升高见于肺动脉高压（PAH 第 1 组、第 2-5 组 PH）、低氧、肺栓塞、左向右分流。PVR 是区分毛细血管前/后 PH 的关键：毛细血管前 PH（mPAP>20，PCWP≤15）；毛细血管后 PH（PCWP>15）。也是 PAH 药物治疗的目标。来源：Grossman 1991、Simonneau JACC 2019、Humbert ESC/ERS 2022、StatPearls、LITFL。不构成医疗建议。 - [脉压差计算器（PP = SBP − DBP）](https://elysiatools.com/zh/tools/pulse-pressure-calculator): 计算脉压差 PP = SBP − DBP，是每搏输出量与主动脉顺应性的替代指标，同时报告平均动脉压 MAP = DBP + PP/3。生理：PP ∝ 每搏量/主动脉顺应性。正常 ~30–40 mmHg（约 SBP 的 25%）；增宽（>50–60）提示高每搏量（主动脉瓣反流/焦虑/发热/贫血/甲亢/PDA）或动脉硬化（老龄/粥样硬化）；变窄（<25–30）提示低每搏量（心衰/心包填塞/缩窄/低血容量/严重主动脉瓣狭窄）。奇脉（吸气 PP 下降 >10 mmHg）提示心包填塞、严重哮喘/COPD、张力性气胸、PE。来源：McDonald's 血流动力学、Franklin Circulation 1999、Blacher Hypertension 1999、StatPearls、LITFL。不构成医疗建议。 ## 示例 - [Web Python 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-python): Web Python 图像处理示例，使用 PIL/Pillow 包括读取、保存、缩放和格式转换 - [Android Java 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-java): Android Java 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换 - [Android Kotlin 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换 - [Web Rust 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-rust): Web Rust 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换 ## 相关内容 - [种群生态、群落多样性与食物网计算器](https://elysiatools.com/zh/hubs/population-ecology-biodiversity-food-web-calculators): 在一个生态工作流中模拟种群增长、承载力、物种相互作用、野外估算、群落多样性和营养级能量传递。 - [条码、二维码与标签工具](https://elysiatools.com/zh/hubs/barcode-utility): 把条码生成、二维码创建与解码、UPC/EAN 校验、WiFi 二维码分享和可打印标签工具集中到一个专题中。 - [音频编码与格式转换工具](https://elysiatools.com/zh/hubs/audio-convert): 在一个专题里比较音频格式转换、码率调整、采样率转换、编码切换和导出工具，适合交付与归档工作流。 - [图片格式转换与动画导出工具](https://elysiatools.com/zh/hubs/image-convert): 在一个专题里比较 JPG、PNG、GIF、AVIF、WebP、TIFF、ICO、base64 以及动画导出相关的图片格式转换工具。