Можно ли вывести математическую модель красоты

Считаю, что совершенно этого сделать нельзя. Почему? Потому что математические методы мышления (и расчеты тоже) это область строго логического, рационального способа представления истины. Но красота лица определяется не совершенством пропорций, а тем "внутренне светящимся теплом, духом". Здесь уже вычисления имеют весьма иррациональный характер, если даже удастся подняться до них.
Но, должен сделать оговорку, если в обществе мало культурно развитого восприятия, то любая "лажа" будет воспринматься как истина. Так что дерзайте и можете наловить неплохой урожай в наше время! Но успеха не пожелал бы. с ув.

Математическую - вряд ли. Можно лишь указать среднестатистические рамки этого понятия. И то они меняются со временем.