डेटा संग्रह के दो तरीके हैं: प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष. प्रत्यक्ष डेटा, महत्वपूर्ण पंजीकृत आंकड़ों से आता है जो सभी जन्म और मृत्यु की टोह रखता है और साथ ही साथ कानूनी स्थिति में कुछ ख़ास परिवर्तनों का भी, जैसे विवाह, तलाक और प्रवास (निवासस्थान का पंजीकरण). बेहतर पंजीकरण प्रणाली वाले विकसित देशों में (जैसे अमेरिका और अधिकांश यूरोप), जन्म और मृत्यु की संख्या का आकलन करने के लिए पंजीकरण आंकड़े सबसे अच्छा तरीका है।

जनसांख्यिकीय आंकड़े एकत्रित करने की एक अन्य प्रत्यक्ष आम विधि है जनगणना. एक जनगणना आम तौर पर राष्ट्रीय सरकार द्वारा आयोजित की जाती है और देश के हर व्यक्ति को गिनने का प्रयास करती है। बहरहाल, महत्वपूर्ण सांख्यिकी आंकड़ों के विपरीत, जिन्हें आम तौर पर लगातार एकत्र किया जाता है और एक वार्षिक आधार पर संक्षेपित किया जाता है, जनगणना सामान्यतया केवल हर 10 साल में घटित होती है और इस प्रकार आम तौर पर जन्म और मृत्यु के आंकड़ों के लिए सबसे अच्छा स्रोत नहीं हैं। विश्लेषणों को एक जनगणना के बाद यह अनुमान लगाने के लिए आयोजित किया जाता है कि अधिक गणना या अल्प गणना कितनी हुई है।

जनगणना में लोगों की सिर्फ़ गिनती के अलावा, काफी कुछ होता है। वे आम तौर पर परिवारों या घरों के बारे में जानकारी इकट्ठा करने के साथ-साथ, व्यक्तिगत विशेषताओं जैसे उम्र, लिंग, वैवाहिक स्थिति, साक्षरता/शिक्षा, रोजगार स्थिति और व्यवसाय और भौगोलिक अवस्थिति से सम्बंधित जानकारी इकट्ठा करते हैं। वे प्रवास (जन्म स्थान या पिछला निवास स्थान), भाषा, धर्म, राष्ट्रीयता (या जातीयता या नस्ल) और नागरिकता के आंकड़े भी एकत्र कर सकते हैं। उन देशों में, जहां महत्वपूर्ण पंजीकरण प्रणाली अधूरी हो, जनगणना का इस्तेमाल, मृत्यु दर और प्रजनन क्षमता के बारे में जानकारी के प्रत्यक्ष स्रोत के रूप में भी किया जाता है; उदाहरण के लिए जनवादी चीन गणराज्य की जनगणना, ऐसे जन्मों और मृत्यु की जानकारी एकत्र करती है, जो जनगणना के ठीक पहले 18 महीने में घटित हुई हो।

आंकड़े एकत्र करने के अप्रत्यक्ष तरीकों की ज़रूरत उन देशों में होती है जहां पूरे आंकड़े उपलब्ध नहीं हैं, जैसे कि अधिकांश विकासशील देशों के मामले में. इनमें से एक तकनीक है बहन विधि, जहां सर्वेक्षण के शोधकर्ता, महिलाओं से पूछते हैं कि उनकी बहनों में कितनी मर गईं या उनके कितने बच्चे थे और कितनी उम्र थी। इन सर्वेक्षणों के साथ, शोधकर्ता तब परोक्ष रूप से संपूर्ण जनसंख्या के लिए जन्म या मृत्यु दर का अनुमान लगा सकते हैं। अन्य अप्रत्यक्ष तरीकों में शामिल है लोगों से भाई बहन, माता पिता और बच्चों के बारे में पूछना.

जनसंख्या प्रक्रियाओं को गढ़ने के लिए कई प्रकार के जनसांख्यिकीय तरीके मौजूद हैं। उनमें शामिल है मृत्यु संख्या का मॉडल (जीवन तालिका, गोमपर्ट्ज़ मॉडल, हज़ार्ड मॉडल, कॉक्स आनुपातिक हज़ार्ड मॉडल, बहु अपक्षय जीवन तालिका, ब्रास संबंधपरक लौजिट्स), प्रजनन (हर्नेस मॉडल, कोल-ट्रुसेल मॉडल, समता प्रगति अनुपात), विवाह (विवाह पर सिंगुलेट मीन, पेज मॉडल), विकलांगता (सुलिवान विधि, मल्टीस्टेट जीवन सारणी), जनसंख्या अनुमान (ली कार्टर, लेज़्ली मैट्रिक्स) और जनसंख्या गति (केफिट्ज़).

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