تحديد النماذج التي يستخدمها التحليل الرياضي المركب في تحليل البيانات يتم بناءً على النوع والطبيعة والهدف من البيانات المتاحة. ومن بين النماذج الشائعة التي تستخدم في التحليل الرياضي المركب نجد:
1- النماذج الاحتمالية: تستخدم لتحليل البيانات الاحتمالية وتوقع النتائج المستقبلية.
2- النماذج الإحصائية: تستخدم لتحليل البيانات الإحصائية وإيجاد العلاقات بين المتغيرات المختلفة.
3- النماذج الرياضية: تستخدم لتحليل البيانات الرياضية والحسابية وتحليل العلاقات بين المتغيرات المختلفة.
4- النماذج الخطية: تستخدم لتحليل العلاقات الخطية بين المتغيرات المختلفة.
5- النماذج اللاخطية: تستخدم لتحليل العلاقات غير الخطية بين المتغيرات المختلفة.
6- النماذج الشبكية: تستخدم لتحليل البيانات الشبكية والعلاقات بين العناصر المختلفة في الشبكة.
ويتم اختيار النموذج المناسب حسب الهدف من التحليل والبيانات المتاحة، وقد يتطلب الأمر استخدام أكثر من نموذج في عملية التحليل للوصول إلى نتائج دقيقة ومفصلة.