香农指数(微生物香农指数)

物种、克隆多样性指数~

 

多样性指数微信公众号：生信小知识关注可了解更多的生物信息学教程及知识问题或建议，请公众号留言;目录前言1. 香农-威纳指数1.1 计算公式1.2 实例讲解1.3 结果判断1.4 R语言代码2. 辛普森多样性指数。

2.1 计算公式2.2 实例讲解2.3 结果判断2.4 R语言代码后记前言最近看文献时发现一种新的统计指标，用来反映多样性经过查询资料发现这个指标以后可能会用得上，便记录下来顺便分享给大家多样性指数是一种量化指标，可反映数据集中有多少种不同类型，并且可以同时考虑到这些种类的个体分布之间的系统性关系，例如丰富性，差异性或均匀性。

常用的多样性指数有辛普森多样性指数和香农-维纳指数：Shannon Wiener Diversity Index：香农-威纳指数Simpsons Diversity Index：辛普森多样性指数主要用途：

如果做克隆性造血分析，可以使用多样性指数来评价个体样本中克隆的多样性如果做微生物，可以使用多样性指数来评价菌群的多样性以此类推……1. 香农-威纳指数1.1 计算公式

Pi：克隆 i 在总样本中的比例在香农-威纳多样性指数中包含两个因素：种类数目，即丰富度种类中个体分配上的平均性（equitability）或均匀性（evenness）种类数目多，可增加多样性；同样，种类之间个体分配的均匀性增加也会使多样性提高。

1.2 实例讲解下表是一个AML患者体内所有的造血克隆：CloneNPiA600.60B100.10C250.25D10.01E40.04SUM1001

1.3 结果判断香农-威纳指数的最低值是0，最高值可以大于1香农-威纳指数越大，表示物种/克隆多样性越大1.4 R语言代码我们可以直接使用vegan包中的diversity函数来计算香农-威纳指数：# install.packages("vegan")

library(vegan)clone <- c(60,10,25,1,4)Shannon.Wiener <- diversity(clone, index = "shannon")print(Shannon.Wiener)

# 1.058134也直接自己自定义一个函数来用：shannon <- function(x){  total <- sum(x)  h <- 0-sapply(x,function(y){    pi <- y/total

    pi*log(pi)  })return(sum(h))}shannon(clone)# 1.0581342. 辛普森多样性指数2.1 计算公式

Pi：克隆 i 在总样本中的比例辛普森多样性指数本质其实是：随机取样的两个个体（样本量够大时），这两个个体属于不同种的概率理解Pi：可以看作是随机取1个细胞，这个细胞属于克隆i的概率Pi*Pi：可以看作是。

有放回地随机取2个细胞，这2个细胞同时属于克隆i的概率D：计算出随机抽样时，同时取出2个细胞属于同一个克隆的概率，用1减去这个概率后其实是---随机抽样时，同时取出2个细胞属于不同克隆的概率，这个概率越大，则说明物种多样性越高

2.2 实例讲解下表是一个AML患者体内所有的造血克隆：CloneNPiA600.60B100.10C250.25D10.01E40.04SUM1001

2.3 结果判断辛普森多样性指数的最低值是0，最高值是1辛普森多样性指数越大，表示物种/克隆多样性越大2.4 R语言代码我们可以直接使用vegan包中的diversity函数来计算香农-威纳指数：library

(vegan)clone <- c(60,10,25,1,4)Simpson <- diversity(clone, index = "simpson")print(Simpson)# 0.5658也直接自己自定义一个函数来用：

simpson <- function(x){  total <- sum(x)  h <- sapply(x,function(y){    pi <- y/total    pi**2  })return

(1-sum(h))}simpson(clone)# 0.5658后记指数很简单，大家灵活运用~

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