Un aumento en la población mundial requiere un crecimiento en la producción de alimentos. El trigo es uno de los principales cultivos alimenticios, cubriendo el 21% de las necesidades alimenticias globales. El problema de suministro de alimentos requiere métodos matemáticos confiables para predecir los rendimientos de trigo. La información sobre los rendimientos de los cultivos es necesaria para la gestión agrícola y la planificación estratégica. Nuestro modelo matemático se desarrolló en base a un experimento de campo de tres años en una zona de clima semiárido. Los rendimientos de trigo variaron de 4310 a 6020 kg/ha. La novedad de este modelo es la inclusión de algunos datos estocásticos (climáticos y tecnológicos). El método propuesto para el modelado de rendimientos de trigo se basa en la teoría del análisis de secuencias aleatorias. El modelo no impone restricciones sobre el número de parámetros de producción e indicadores ambientales. Una ventaja significativa del modelo propuesto es la ausencia de límites en la función de rendimiento. La consideración de las características estocásticas de la producción de trigo (parámetros tecnológicos y climáticos) permite a los investigadores lograr la mejor precisión. El experimento numérico confirmó la alta precisión del modelo matemático propuesto para la predicción del rendimiento de trigo. El error relativo medio (para el modelo polinómico de tercer orden) varió del 1.79% al 2.75% dependiendo del cultivo precedente.