В традиционных инженерных дисциплинах всегда использовались последние достижения прикладной математики, гарантирующие, что проект будет отвечать поставленным требованиям. Основываясь на оценках, полученных с помощью математической модели, можно достаточно уверенно приступать, например, к конструированию здания. Однако применительно к программному обеспечению (ПО) проектирование оказывается преимущественно неформальным процессом, для которого зачастую нет моделей и методов прогнозирования результата. С этой точки зрения можно сравнить эволюцию программного и аппаратного обеспечения на протяжении нескольких последних десятилетий. Если аппаратные устройства со временем становились миниатюрнее, быстрее и дешевле, то программы, напротив, оказывались все более объемными, медленными, дорогими и менее надежными. Одна из причин такого положения состоит в том, что в основе проектирования современной аппаратуры лежит использование прогностических моделей.
Отсутствие фундаментальных инженерных принципов в практике разработки ПО можно отчасти объяснить изменчивой, хаотичной природой программ, что сильно затрудняет математическое моделирование. Тем не менее имеется немало полезных аналитических методик. Любое ПО имеет свой жизненный цикл — период от начала проектирования и до его модернизации или замены более современной версией. В конце 60-х гг. появился термин software engineering (инженерное проектирования программ), которым обозначали совокупность ность административных и технических методов, процедур и инструментальных средств, необходимых для эффективного написания крупных программных систем. Были разработаны разные подходы для проектирования алгоритмов и программ, которые появлялись и развивались под влиянием увеличивающейся потребности в скорости и качестве разработки ПО.