I modelli di crescita demografica sono modelli matematici che cercano di rappresentare il tasso di crescita di una popolazione in un determinato periodo di tempo. Poiché è difficile incorporare tutti i fattori che potrebbero influenzare la crescita o il declino di una popolazione, i matematici iniziano con modelli di base che valutano i tassi di crescita e di morte e poi si basano su quelli inserendo altri fattori, se necessario.
Crescita esponenziale Model
Il modello di crescita esponenziale descrive le popolazioni che sono in costante aumento, diventando esponenzialmente più grandi. Ad esempio, se due gatti producono quattro gatti e ciascuno di questi gatti produce quattro gatti, se la crescita è consistente e nessuno di loro muore, nel tempo potrebbe produrre un piccolo esercito di gatti. Tuttavia, in genere le popolazioni crescono in modo esponenziale solo per brevi periodi, perché man mano che crescono, la quantità di cibo a cui hanno accesso diminuisce. La limitazione delle risorse porta a un calo dei tassi di popolazione. La crescita esponenziale sostenuta è rara e in genere si verifica solo quando vengono posti controlli severi sulle forze esterne che consentono di farlo.
Modello di crescita malthusiana
Il modello di crescita malthusiano è una variazione della crescita esponenziale modello che postula che le popolazioni tendono a crescere esponenzialmente mentre l'offerta di cibo disponibile cresce in modo lineare. Inevitabilmente, questo porta a una crisi in cui una grande popolazione non ha abbastanza cibo per sostenersi, con conseguente riduzione della popolazione. Secondo Malthus, la natura ha un sistema integrato di controlli e contrappesi che limita la quantità di danni che possono essere causati da un grande gruppo riducendo la popolazione di quel gruppo quando raggiunge un certo punto.
Logistica Modello di crescita
Il modello di crescita logistica è un modello di crescita demografica che descrive le popolazioni che sono in grado di crescere in modo sostanziale, ma non indefinitamente. Dopo un periodo di sviluppo significativo, il tasso di crescita rallenta o altipiani, perché la disponibilità di spazio vitale e risorse, insieme ad altri fattori, limita la sua crescente capacità. Il modello di crescita della logistica è una misura più affidabile della crescita della popolazione rispetto al modello esponenziale perché tiene conto dei fattori reali che inibiscono la crescita della popolazione.
Modello di popolazione meccanizzata
Secondo il recente sviluppo modello di crescita meccanicistica, esiste una correlazione tra disponibilità di cibo, produzione agricola, tassi di fertilità e dimensioni di una popolazione. Questo modello suggerisce che un aumento della quantità di agricoltura aumenta la quantità di cibo disponibile, lasciando inalterato il tasso di crescita. Viceversa, una diminuzione della fertilità abbassa il tasso di crescita lasciando inalterata la produzione alimentare. Sulla base di queste proiezioni, alcuni scienziati teorizzano che la quantità di calorie disponibili per una popolazione in un dato anno aumenta la fertilità pur consentendo la sopravvivenza, riducendo così il tasso di mortalità.