前 言

　　新冠疫情在美國(guó)肆虐，成千上萬(wàn)的美國(guó)民眾因出行限制而失業(yè)，迫切需要政府的失業(yè)救濟(jì)金來(lái)維持基本的生存和生活。然而，不幸地是，美國(guó)19個(gè)州出現(xiàn)了嚴(yán)重的失業(yè)申請(qǐng)延誤狀況，究其原因在于聯(lián)邦和地方州的失業(yè)信息系統(tǒng)過(guò)時(shí)和不兼容。這些系統(tǒng)大多可以追溯到20世紀(jì)80年代，有的甚至可以追溯到更久遠(yuǎn)的年代。這些過(guò)時(shí)和不兼容的信息系統(tǒng)通常被稱為遺留系統(tǒng)。

　　盡管目前尚沒(méi)有關(guān)于“遺留系統(tǒng)”的正式定義，但其通常被理解為在某種程度上已經(jīng)過(guò)時(shí)的關(guān)鍵信息系統(tǒng)。通常具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　無(wú)法支持未來(lái)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)；

　　相關(guān)應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)或硬件供應(yīng)商不再提供支持；

　　系統(tǒng)架構(gòu)可能因脆弱性或復(fù)雜性不適合升級(jí)或修復(fù)的；

　　或者實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)無(wú)從獲知。

　　遺留系統(tǒng)很容易出現(xiàn)中斷和錯(cuò)誤，易受網(wǎng)絡(luò)入侵的影響，并且隨著時(shí)間的推移其修復(fù)成本越來(lái)越高，維護(hù)也越來(lái)越困難。但令人驚訝的是，人們?cè)谄綍r(shí)很少關(guān)注這些過(guò)時(shí)的遺留信息系統(tǒng)，即使美國(guó)政府每年都在這些系統(tǒng)上花費(fèi)數(shù)千億美元。

　　正如傳奇投資者沃倫？巴菲特（Warren Buffett）曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的：“只有當(dāng)潮水退去時(shí)，你才知道誰(shuí)在裸泳?！边@場(chǎng)新冠大流行已經(jīng)成為一股強(qiáng)大的退潮，暴露了政府對(duì)遺留系統(tǒng)的過(guò)度依賴。然而，政府并不是唯一在遺留系統(tǒng)重壓下掙扎的組織，航空公司、銀行、保險(xiǎn)公司以及其他商業(yè)實(shí)體組織同樣面臨著遺留系統(tǒng)的問(wèn)題。

　　盡管新冠疫情暴露了依賴遺留系統(tǒng)提供基本服務(wù)的嚴(yán)重后果，但不幸的是，這種依賴連同它不斷增加的成本，在后疫情時(shí)代的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將伴隨著我們。單就美國(guó)政府而言，即使國(guó)會(huì)能夠協(xié)調(diào)一致且相關(guān)措施得到良好的執(zhí)行，也需要幾十年的時(shí)間才能取代數(shù)千個(gè)現(xiàn)有的遺留系統(tǒng)。并且隨著時(shí)間的推移，當(dāng)前的信息系統(tǒng)也將會(huì)成為遺留系統(tǒng)，它們本身也需要更換。此外，鑒于當(dāng)前新冠疫情對(duì)預(yù)算的影響，未來(lái)政府部門用于遺留系統(tǒng)現(xiàn)代化的資金可能更少。

　　物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨，與遺留系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題只會(huì)隨著物聯(lián)網(wǎng)的成熟而惡化。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備被大量連接到傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)上，使得這些信息系統(tǒng)的更換和現(xiàn)代化變得更加困難。就如同現(xiàn)在的遺留系統(tǒng)一樣，只要這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠繼續(xù)工作，即使供應(yīng)商不再提供支持也不會(huì)被替換，最終這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也將會(huì)成為遺留的設(shè)備。大量過(guò)時(shí)但仍在運(yùn)行的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)構(gòu)成了潛在的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，它們?cè)诒徊渴饡r(shí)往往沒(méi)有考慮基本的網(wǎng)絡(luò)安全需求，這種短視將會(huì)造成損失。例如，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的擔(dān)憂已經(jīng)迫使美國(guó)食品和藥物管理局召回能夠植入人體的心臟起搏器和胰島素泵，美國(guó)國(guó)家安全局對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能家具等互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品也發(fā)出了警告。

　　想象一下，不遠(yuǎn)的未來(lái)將會(huì)有數(shù)千萬(wàn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備深深地嵌入到了政府、企業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、家庭以及人體之中。在這樣一個(gè)世界里，如果物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)安全或技術(shù)缺陷沒(méi)有得到修復(fù)，仍然與幾乎不受供應(yīng)商支持的遺留系統(tǒng)相連，這種對(duì)于相互關(guān)聯(lián)的遺留系統(tǒng)的普遍依賴，將創(chuàng)造出比埃杰頓的暮光世界更加陰暗的東西。

　　01

　　遺留系統(tǒng)的問(wèn)題

　　盡管遺留系統(tǒng)面臨著諸多問(wèn)題，但以數(shù)據(jù)泄露和勒索攻擊為代表的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題以及運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本問(wèn)題最為突出。

　　1.1 數(shù)據(jù)泄露問(wèn)題

　　維護(hù)不善的遺留系統(tǒng)極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露問(wèn)題。在上世紀(jì)70年代，信用報(bào)告機(jī)構(gòu)Equifax公司為處理消費(fèi)者糾紛開發(fā)了一個(gè)自動(dòng)消費(fèi)者訪談系統(tǒng)（Automated Consumer Interview System），該公司因系統(tǒng)的復(fù)雜性未能修補(bǔ)其中的一個(gè)關(guān)鍵漏洞，這一漏洞在2017年導(dǎo)致1.46億人的敏感信息泄露。

　　1.2 勒索攻擊問(wèn)題

　　過(guò)時(shí)的遺留系統(tǒng)極易遭遇勒索軟件攻擊。勒索軟件攻擊的網(wǎng)絡(luò)入侵者在侵入關(guān)鍵信息系統(tǒng)后會(huì)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，直到支付贖金。在過(guò)去兩年里，勒索軟件襲擊了美國(guó)亞特蘭大和巴爾的摩的城市以及佛羅里達(dá)州的里維埃拉海灘和湖城的兩個(gè)城市。后兩個(gè)城市同意分別向攻擊者支付60萬(wàn)美元和50萬(wàn)美元。此外，還有數(shù)十個(gè)州和地方政府，以及學(xué)校系統(tǒng)和醫(yī)院，都經(jīng)歷過(guò)勒索軟件攻擊。

　　1.3 運(yùn)營(yíng)成本問(wèn)題

　　首先，倘若遺留系統(tǒng)得到很好地維護(hù)，沒(méi)有遇到數(shù)據(jù)泄露和勒索攻擊問(wèn)題，但企業(yè)和組織需要面對(duì)遺留系統(tǒng)不斷攀升的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。例如，美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局最近的一份報(bào)告發(fā)現(xiàn)，美國(guó)政府在2019財(cái)年的900億美元開支中，近80%用于現(xiàn)有信息系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)。此外，在美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局詳細(xì)審查的7000項(xiàng)聯(lián)邦信息技術(shù)投資中，有5233項(xiàng)將所有資金用于運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。

　　其次，對(duì)遺留系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本間接地限制了用于信息系統(tǒng)現(xiàn)代化的預(yù)算投入。從2010財(cái)年到2017財(cái)年，美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局用于現(xiàn)有信息系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)支出增長(zhǎng)了9%，與此同時(shí)，用于信息系統(tǒng)現(xiàn)代化的支出減少了73億美元。專門為政府和商業(yè)企業(yè)提供信息系統(tǒng)支持的國(guó)際公司CAI的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官指出，不斷增長(zhǎng)的遺留系統(tǒng)成本將繼續(xù)蠶食政府的信息系統(tǒng)現(xiàn)代化的“種子”。

　　值得注意的是，盡管并非所有的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本都直接歸因于遺留系統(tǒng)，但美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局指出，支出的增加可能是因?yàn)橹С诌^(guò)時(shí)的計(jì)算硬件，美國(guó)國(guó)稅局三分之二的硬件已經(jīng)超過(guò)了其使用壽命，而且因精通較舊語(yǔ)言的程序員越來(lái)越少，維護(hù)這些較舊編程語(yǔ)言開發(fā)的軟件和系統(tǒng)的成本也越來(lái)越高。例如，COBOL是一種可以追溯到1959年的編程語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)早在幾十年前就不再教授COBOL語(yǔ)言了，然而美國(guó)社會(huì)保障局和國(guó)稅局都仍在運(yùn)行大約6000萬(wàn)條COBOL代碼。此外，美國(guó)政府問(wèn)責(zé)局在2016年的一份報(bào)告表明美國(guó)商務(wù)部、國(guó)防部、財(cái)政部、衛(wèi)生和公眾服務(wù)部以及退伍軍人事務(wù)部仍在使用上世紀(jì)80年代和90年代的微軟操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)在十多年前就不再得到供應(yīng)商的支持。

　　02

　　遺留系統(tǒng)的成因

　　鑒于遺留系統(tǒng)造成的諸多問(wèn)題，對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化成為必由之路。然而，信息系統(tǒng)的現(xiàn)代化遠(yuǎn)非想象中的簡(jiǎn)單，這成為遺留系統(tǒng)形成的主要原因。

　　首先，遺留系統(tǒng)之所以能夠遺留下來(lái)是因?yàn)樗鼈冊(cè)诤荛L(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都能正常運(yùn)行。顯然，對(duì)于日常運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要的遺留系統(tǒng)在沒(méi)有重大中斷的情況下是不會(huì)被替換或增強(qiáng)的。因此，即使這個(gè)系統(tǒng)對(duì)組織的運(yùn)作做出了巨大的貢獻(xiàn)，管理層還是傾向于忽視未來(lái)潛在的問(wèn)題，推遲相關(guān)現(xiàn)代化進(jìn)程。

　　其次，信息系統(tǒng)現(xiàn)代化不符合首席信息官或項(xiàng)目經(jīng)理以往的職業(yè)晉升經(jīng)驗(yàn)。一旦信息系統(tǒng)最終能夠可靠地運(yùn)行，就沒(méi)有什么動(dòng)機(jī)去計(jì)劃將它們退役。那些批準(zhǔn)對(duì)新系統(tǒng)投資的高管們可能在多年后離開了公司，管理層真正需要的是，新的信息系統(tǒng)能夠提供投資回報(bào)，并盡可能長(zhǎng)時(shí)間地降低成本，這樣的需求往往導(dǎo)致多年來(lái)對(duì)日常維護(hù)的投資不足。

　　再次，系統(tǒng)的開發(fā)人員不愿意或無(wú)法參與其中。系統(tǒng)開發(fā)人員在詳細(xì)了解它如何運(yùn)行以及它的局限性之后，很可能已經(jīng)轉(zhuǎn)向其他更有前景的項(xiàng)目或組織了。對(duì)于壽命特別長(zhǎng)的信息系統(tǒng)，大多數(shù)開發(fā)人員可能已經(jīng)退休。

　　最后，相關(guān)的企業(yè)和組織不愿意或者無(wú)力承擔(dān)與現(xiàn)代化相關(guān)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)的信息系統(tǒng)，無(wú)論是新的還是現(xiàn)代化的，都是昂貴的成本。如果它們沒(méi)有部分或全部失敗的話，管理層通常會(huì)延遲它們的預(yù)算。

　　因此，隨著時(shí)間的推移，這個(gè)系統(tǒng)就像辦公電梯一樣，成為用戶日常生活的一部分。只要它起作用，就不會(huì)有人太在意它，最終它成為了企業(yè)和組織運(yùn)行的陰影。

　　03

　　遺留系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)

　　鑒于大量遺留系統(tǒng)仍在使用中，解決遺留系統(tǒng)的問(wèn)題勢(shì)在必行。

　　3.1 正視遺留系統(tǒng)的存在

　　解決一個(gè)大問(wèn)題的第一步就是正視自己的問(wèn)題，政府和企業(yè)必須采取措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。尤其是在政府層面需要采取行政措施推動(dòng)信息系統(tǒng)現(xiàn)代化的建設(shè)，不斷提高效益產(chǎn)生的可靠性和速度，逐步改善信息化服務(wù)。2017年12月，特朗普總統(tǒng)簽署了《政府技術(shù)現(xiàn)代化法案》。它允許聯(lián)邦機(jī)構(gòu)和部門從1.5億美元的技術(shù)現(xiàn)代化基金中申請(qǐng)資金，以加速其信息系統(tǒng)的現(xiàn)代化。國(guó)會(huì)預(yù)算辦公室最初表示，這一需求接近每年18億美元，但政客們擔(dān)心這筆錢是否會(huì)花得好，導(dǎo)致資金大幅減少。

　　3.2 建立系統(tǒng)工程的思維

　　將遺留數(shù)據(jù)遷移到新系統(tǒng)的現(xiàn)代化本身也存在問(wèn)題。首先，遺留系統(tǒng)可能與其他信息系統(tǒng)存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)。例如，Starling銀行維護(hù)自己的所有代碼，平均每天發(fā)布一個(gè)軟件，之所以能做到這一點(diǎn)，是因?yàn)樗鼪](méi)有復(fù)雜的連接到無(wú)數(shù)的傳統(tǒng)信息系統(tǒng)。如果不然，每一個(gè)新的軟件發(fā)布都帶有可操作的失敗風(fēng)險(xiǎn)，更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)意味著更少和更短的信息系統(tǒng)停機(jī)。Starling自開業(yè)以來(lái)只發(fā)生了一次重大停工，而英國(guó)三大銀行中的每一家在同一時(shí)期至少有十幾家銀行倒閉。

　　其次，一個(gè)遺留系統(tǒng)的現(xiàn)代化通常意味著必須升級(jí)其他互聯(lián)系統(tǒng)，而其他互聯(lián)系統(tǒng)也可能是遺留系統(tǒng)。例如，在美國(guó)國(guó)稅局，20世紀(jì)60年代安裝的最初的稅務(wù)主文件系統(tǒng)已經(jīng)被掩埋在更加現(xiàn)代化、相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)之下，每一個(gè)系統(tǒng)都使得取代之前的系統(tǒng)變得更加困難。自1968年以來(lái)，該機(jī)構(gòu)一直試圖使其相互關(guān)聯(lián)的遺產(chǎn)稅系統(tǒng)現(xiàn)代化，以目前的貨幣計(jì)算，累計(jì)成本至少為200億美元，迄今為止收效甚微。該公司計(jì)劃在未來(lái)五年內(nèi)再投入27億美元用于現(xiàn)代化建設(shè)。

　　此外，不同的遺留系統(tǒng)可能提供重復(fù)的功能。美國(guó)海軍正在安裝價(jià)值1.67億美元的海軍薪酬和人事系統(tǒng)，旨在整合其下55個(gè)獨(dú)立的相關(guān)信息系統(tǒng)中的223個(gè)應(yīng)用程序，其中10個(gè)應(yīng)用程序的使用壽命超過(guò)30年，少數(shù)應(yīng)用程序的使用壽命超過(guò)50年。這些不同的系統(tǒng)使用21種編程語(yǔ)言，在73個(gè)數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)上的9個(gè)操作系統(tǒng)上執(zhí)行。如此大規(guī)模的重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)孤島聽上去很荒謬，但卻具有驚人的普遍性。政府發(fā)布了一項(xiàng)新的授權(quán)，其中包括對(duì)某種類型的自動(dòng)化的要求，而這項(xiàng)政策帶來(lái)了新的資金來(lái)實(shí)施它。該部門或機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，與其升級(jí)現(xiàn)有系統(tǒng)（這會(huì)造成破壞），不如更容易創(chuàng)建一個(gè)新的信息系統(tǒng)，即使部分或大部分新系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的功能相同。最終的結(jié)果就是同一個(gè)組織中的不同部門最終部署了具有重疊功能的信息系統(tǒng)。

　　鑒于信息系統(tǒng)現(xiàn)代化的上述問(wèn)題，因此，迫切需要系統(tǒng)工程的思維來(lái)解決，及時(shí)協(xié)調(diào)各方并且避免重復(fù)建設(shè)。

　　3.3 建立源頭治理的開發(fā)范式

　　處理遺留問(wèn)題的最好辦法就是永遠(yuǎn)不要讓它成為遺留問(wèn)題。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到遺留系統(tǒng)的許多成本，引發(fā)了對(duì)軟件維護(hù)的重新思考。美國(guó)國(guó)防創(chuàng)新委員會(huì)2019年5月發(fā)布的一份報(bào)告《軟件永遠(yuǎn)不會(huì)完成》闡述了一種新方法，認(rèn)為軟件應(yīng)該被視為“一種持久的能力，必須在其整個(gè)生命周期內(nèi)得到支持和不斷改進(jìn)”，包括能夠在短時(shí)間內(nèi)持續(xù)地測(cè)試、集成和改進(jìn)軟件系統(tǒng)的能力。

　　目前，軟件開發(fā)、操作和支持被認(rèn)為是獨(dú)立的活動(dòng)。但是，DevOps范式提供了一種新的可能，將這些獨(dú)立的活動(dòng)集成起來(lái)，使得運(yùn)營(yíng)的系統(tǒng)一直處于“開發(fā)中”，不斷地、漸進(jìn)式地改進(jìn)、測(cè)試和部署，甚至?xí)霈F(xiàn)一天迭代多次的現(xiàn)象。當(dāng)然，DevOps只是防止關(guān)鍵信息系統(tǒng)變成遺留系統(tǒng)的一種方法。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究規(guī)劃局一直在探索另一種可能更有效的方法，認(rèn)為信息系統(tǒng)一旦實(shí)施就可以長(zhǎng)期使用。自2015年以來(lái)，國(guó)防部高級(jí)研究規(guī)劃局資助了BRASS（Building Resource Adaptive Software Systems，資源自適應(yīng)軟件系統(tǒng)構(gòu)建）研究課題，旨在尋找能夠使軟件能夠使用100多年的解決方案，構(gòu)建能夠動(dòng)態(tài)適應(yīng)所依賴資源和運(yùn)行環(huán)境變化的長(zhǎng)壽命軟件系統(tǒng)。

　　3.4 主動(dòng)擁抱新技術(shù)革命

　　一方面，優(yōu)化源頭治理的開發(fā)范式，迫切需要人工智能等新技術(shù)。構(gòu)建無(wú)時(shí)間限制的系統(tǒng)，需要一種“從頭開始”的軟件設(shè)計(jì)方法，這種方法更強(qiáng)調(diào)對(duì)軟件執(zhí)行邏輯（庫(kù)、數(shù)據(jù)格式、結(jié)構(gòu)）和物理資源（處理、存儲(chǔ)、能源）的準(zhǔn)確判斷，而不是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼或維護(hù)的具體設(shè)計(jì)方式。然而，對(duì)軟件執(zhí)行邏輯和物理資源的分析是十分耗時(shí)費(fèi)力的。因此，為了減少人力程序員的干預(yù)，降低維護(hù)成本，迫切需要采用先進(jìn)的人工智能技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)和分析軟件執(zhí)行邏輯和物理資源，并使軟件的運(yùn)行以及與其他軟件和系統(tǒng)的交互變得可見。這樣的話，就在問(wèn)題發(fā)生之前主動(dòng)管理導(dǎo)致許多系統(tǒng)故障或低效操作的資源變化以及系統(tǒng)交互。如若開發(fā)人員還需要構(gòu)建一個(gè)功能，同樣可能使用人工智能技術(shù)來(lái)監(jiān)視和修復(fù)軟件所在的執(zhí)行環(huán)境的所有元素。

　　另一方面，在商業(yè)領(lǐng)域，云計(jì)算和人工智能等新技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。CAI的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Tony Salvaggio認(rèn)為：“信息技術(shù)推動(dòng)了組織創(chuàng)新，這些新技術(shù)在未來(lái)幾年內(nèi)將會(huì)摧毀現(xiàn)有商業(yè)模式的30%至40%，背負(fù)著遺留系統(tǒng)的公司將無(wú)法應(yīng)對(duì)未來(lái)信息系統(tǒng)功能的快速改進(jìn)或客戶服務(wù)的快速交付，只會(huì)被迫陷入‘騎虎難下，進(jìn)退失據(jù)’的境地，無(wú)法走出去”。值得注意的是，這種現(xiàn)象已經(jīng)在銀行業(yè)率先出現(xiàn)，老牌銀行很難與新興銀行競(jìng)爭(zhēng)，這些新興銀行將大部分信息系統(tǒng)預(yù)算用于創(chuàng)建新產(chǎn)品，而不是支持遺留系統(tǒng)。例如，2014年開始運(yùn)營(yíng)的英國(guó)Starling 銀行只提供手機(jī)銀行服務(wù)。它使用亞馬遜云計(jì)算托管服務(wù)，僅花費(fèi)1800萬(wàn)英鎊（2400萬(wàn)美元）建立基礎(chǔ)設(shè)施。相比之下，英國(guó)的TSB銀行，一個(gè)傳統(tǒng)的全業(yè)務(wù)銀行，成立于1810，花了4億1700萬(wàn)英鎊（5億4600萬(wàn)美元）在2018進(jìn)入一個(gè)新的銀行平臺(tái)。