Befolkningsutvecklingsmodeller är matematiska modeller som försöker representera tillväxten i en befolkning under en viss tidsperiod. Eftersom det är svårt att införliva alla faktorer som kan påverka tillväxten eller nedgången hos en befolkning, börjar matematiker med grundläggande modeller som bedömer tillväxt och dödsfrekvens och bygger sedan på dem genom att infoga andra faktorer efter behov.

Exponentiell tillväxt Modell

Exponentiell tillväxtmodell beskriver populationer som ständigt ökar, blir exponentiellt större. Till exempel, om två katter producerar fyra katter, och var och en av dessa katter producerar fyra egna katter, om tillväxten är konsekvent och ingen av dem dör, kan de med tiden producera en liten kattkatta. Populationer växer emellertid bara exponentiellt i korta perioder, för när de växer, minskar den mängd mat som de har tillgång till. Begränsningen av resurserna leder till en nedgång i befolkningsräntorna. Hållbar exponentiell tillväxt är sällsynt och sker vanligtvis endast när strikta kontroller placeras på de yttre krafterna som gör det möjligt att hända.

Malthusian tillväxtmodell

Malthusian tillväxtmodellen är en variation på exponentiell tillväxt Modellen poserar att populationer tenderar att växa exponentiellt medan tillgången på tillgänglig mat växer linjärt. Det leder oundvikligen till en kris där en stor befolkning inte har tillräckligt med mat för att bibehålla sig, vilket leder till en minskning av befolkningen. Enligt Malthus har naturen ett inbyggt system av kontroller och saldon som begränsar mängden skada som kan orsakas av en stor grupp genom att minska befolkningen i den gruppen när den når en viss punkt.

Logistik Tillväxtmodell

Den logistiska tillväxtmodellen är en populationstillväxtmodell som beskriver populationer som kan växa väsentligt, men inte på obestämd tid. Efter en period av betydande utveckling sänker tillväxten av tillväxten eller platåerna, eftersom tillgången på bostadsutrymme och resurser, tillsammans med andra faktorer, begränsar sin växande förmåga. Logistik tillväxtmodellen är en mer tillförlitlig mått på befolkningstillväxt än den exponentiella modellen eftersom den står för de faktiska faktorerna som hämmar befolkningstillväxten.

Mekanisk befolkningsmodell

Enligt den nyligen utvecklade mekanisk tillväxtmodell finns det en korrelation mellan tillgången på mat, jordbruksproduktion, fertilitetshastigheter och befolkningens storlek. Denna modell tyder på att en ökning av mängden jordbruk ökar mängden tillgänglig mat, samtidigt som tillväxten blir opåverkad. Omvänt minskar fertiliteten minskningen av tillväxten medan livsmedelsproduktionen inte påverkas. Baserat på dessa prognoser teorierar vissa forskare att mängden kalorier som finns tillgängliga för en befolkning under ett visst år ökar fertiliteten samtidigt som överlevnad möjliggörs, vilket minskar dödsgraden.