Revista Sinapsis. ISSN 1390 – 9770
Periodo. Julio – Diciembre 2025
Vol. 27, Nro. 2, Publicado 2025-12-31
https://www.itsup.edu.ec/sinapsis
However, the projection for 2022 with inhabitants presented a relative error of
10.15% against the real 2022 Census data with inhabitants, indicating an
overestimation. This result is discussed in the context of Ecuador's new demographic reality,
characterized by slowed population growth and aging, as revealed by the INEC. It is concluded
that while the model captures the historical trend, its long-term predictive capability is limited
without updating parameters or incorporating changing demographic dynamics.
Keywords: Population; Delay Differential Equations; Mathematical Modeling; Ecuador Census
2022; Demographic Transition; Google Colab; Python.
Introducción
La dinámica poblacional constituye un pilar fundamental para la formulación de políticas
públicas, la planificación económica y el diseño de sistemas de salud y seguridad social en
cualquier país. En el caso de Ecuador, comprender las tendencias y proyectar el crecimiento
poblacional es esencial para abordar los desafíos emergentes asociados con cambios estructurales
en su composición demográfica. El Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) ha
destacado, en el marco del Día Mundial de la Población, los desafíos y oportunidades que
representa para Ecuador el fenómeno del envejecimiento poblacional, señalando que los
resultados del Censo Ecuador revelarán una nueva realidad poblacional con un ritmo de
crecimiento menor (INEC, 2024). Esta nueva realidad demográfica destaca la importancia de
contar con herramientas analíticas precisas y actualizadas para entender y predecir la evolución
futura de la población.
Históricamente, los modelos matemáticos han demostrado ser instrumentos valiosos para el
análisis y la proyección de fenómenos demográficos complejos (Preston, Heuveline, & Guillot,
2000). Entre ellos, los modelos basados en ecuaciones diferenciales han sido ampliamente
empleados para describir el crecimiento y la dinámica de poblaciones humanas. Estos modelos
permiten formular hipótesis sobre las fuerzas que impulsan el cambio poblacional como la
natalidad, la mortalidad y la migración, así como evaluar sus interacciones a lo largo del tiempo
(Brauer & Castillo Chavez, 2012). La elección del modelo adecuado depende, en gran medida,
de la naturaleza de los datos disponibles y de los objetivos específicos del análisis.
Una extensión importante de los modelos clásicos son las ecuaciones diferenciales con retardo
(EDR, por sus siglas en inglés), las cuales incorporan explícitamente un lapso temporal entre la
causa y el efecto en los procesos demográficos. Por ejemplo, el impacto de una cohorte natal en
la tasa de natalidad futura no es inmediato, sino que se manifiesta después de un período de
maduración (Gopalsamy, 1992). Esta característica hace que los modelos con retardo sean
particularmente adecuados para capturar ciertas dinámicas intrínsecas de las poblaciones
humanas, donde los efectos generacionales juegan un papel crucial. La inclusión de este
componente temporal puede mejorar significativamente la representatividad del modelo respecto
a la realidad observada (Bacaër, 2011).
La implementación de estos modelos requiere no solo de una formulación matemática sólida sino
también de métodos numéricos eficientes para su resolución. El avance en las herramientas
computacionales ha facilitado extraordinariamente este proceso. Entornos como Google Colab,
basado en la nube y que utiliza el lenguaje Python, permiten el desarrollo ágil de algoritmos
científicos, garantizando reproducibilidad y acceso a recursos computacionales (Perez & Granger,
2007). Python, con librerías especializadas como NumPy y SciPy, se ha consolidado como una
plataforma estándar para cálculos científicos y simulaciones numéricas (Millman & Perez,
2014)). Esta combinación de modelos matemáticos avanzados y herramientas computacionales
modernas ofrece una metodología poderosa para el análisis demográfico contemporáneo.
Dado el contexto de transición demográfica señalado por el INEC y la necesidad de evaluar la
precisión de las proyecciones poblacionales basadas en datos históricos, surge la pertinencia de
aplicar y validar modelos matemáticos frente a la realidad. Evaluar cómo un modelo calibrado
con datos de censos anteriores del 2001 y 2010 que se comporta al predecir la población en 2022,
con el nuevo censo como referencia, permite discernir sobre la robustez y las limitaciones de
dichos modelos. Este estudio tiene como finalidad aplicar un modelo de crecimiento poblacional
con retardo temporal para describir la evolución de la población ecuatoriana entre 2001 y 2022.
Se estima la tasa intrínseca de crecimiento a partir de los censos de 2001 y 2010, se implementa
numéricamente el modelo utilizando Python en Google Colab y se compara la proyección para