论阴阳五行学说的系统科学意义
1.从局部到整体的方法的困惑
众所周知，自从文艺复兴以来，西方科学一直采取分析或者还原的方法。这个方法包含着这样的前提：知道了局部，就一定知道整体。如微积分通过“以直代曲”，把极短的直线加和起来，就可以精确描写非常复杂的曲线。
基于这样的前提，人们就根据局部来描述整体。如在系统研究中，人们就首先来研究系统局部的要素和关系，通过局部要素和关系的研究来把握系统整体的结构和功能。这可以概括为“从局部到整体的研究方法”。简单表示就是：1＋1＝2。
但是，人们在系统研究中发现：整体性质具有非加和性。或者通俗地说：“整体不等于局部的和”。简单表示就是：1＋1≠2。
非加和性使“从局部到整体的研究方法”遇到严重困难，主要表现就是非线性方程无法求解。
2 从整体到局部的方法的探寻
怎样来克服系统研究的困惑呢？既然整体性质具有非加和性，整体不等于局部的和，我们为什么非要从局部出发呢？为什么不可以直接从整体出发呢？直接从整体出发，就是要把整体当作整体来看待，正如人们要把复杂性当作复杂性来看待一样。直接从整体出发，不是不考虑局部，而是要从整体到局部，这样，就应该有一个 “从整体到局部的研究方法”。从整体到局部有什么现成的、具体而实用的好方法呢？我们可以找一找看。途径很多，从古希腊、古罗马的文化中，从西方的近现代哲学思想中，从现代的科学方法中，都可以去找。不过找来找去，却发现在中华文化宝库中，有一个从整体到局部的具体而实用的好办法，这个好办法就包含在中国的阴阳学说当中。
中国人的这个办法看起来很简单。就是把一个系统看成一个整体的大蛋糕，然后把它切开，分阴分阳；再切开，再分阴分阳；再切开……，根据你的需要，你想切多少次就切多少次。《黄帝内经·素问·阴阳离合论》说的：“阴阳者，数之可十、推之可百，数之可千，推之可万，万之大不可胜数，然其要一也。”
也许有人会说，微分不也是这样来把曲线细分吗？的确是这样，但是，微分把曲线细分，得到的是极短的直线，极短的直线具有可加和性，可以积分；中国人把系统细分，得到的是极微小的结构，极微小的结构不具有可加和性，不可以积分。但是，中国人通过分阴分阳，已经把这个微小结构从整体到局部的关系搞得非常清楚了。例如，一个系统有许多人，通过分阴分阳，可以确定所有的人是某国、某省、某县、某乡、某村的人，这就有了所有人的档案，查起来就很容易了。
当然，切系统这个大蛋糕不像建档案那么容易，因为涉及到怎样切的问题。
所谓怎样切，主要就是切的划分标准如何定的问题，阴和阳再加一个划分标准，就是中国人的“含三为一”理论。划分标准涉及事物的性质，古代中国人称为“性”。古代中国人认为，事物的“性”不是从来就有的，而是事物演化过程中形成的，对这个演化过程，《庄子·天地篇》有比较详细的描述。《庄子·天地篇》说：“泰初有无，无有无名；一之所起，有一而未形。物得以生，谓之德；未形者有分，且然无间，谓之命；留动而生物，物成生理、谓之形；形体保神、各有仪则、谓之性。”用现代科学的语言讲，这个“性”的产生过程，就类似于系统出现对称破缺的过程。
所谓对称，是指事物或运动以一定的中介进行某种变换时所保持的不变性。而如果原来对称的东西变得不对称了，或者说对称性减小了，就称为对称破缺。
如果一个系统出现对称破缺，它们就有了“性”的差异，我们就知道怎样去切这个大蛋糕了。例如，世界原来处于混沌状态，各个部分完全是对称的，我们无法去区别它。后来，世界丧失了一些对称性，逐步形成星系、恒星、太阳、地球、生命以至人类社会。这样，我们就可以去区别它的各个部分了。
如果我们根据系统的对称破缺来切系统这个大蛋糕，那么，我们也就对系统的对称破缺进行了描述。
而这样一来，我们也就发现中国阴阳学说的科学意义，即它是对系统对称破缺的刻画。这种刻画是非常形象的，所谓阳爻（－）、阴爻（––），也可以表示为 (0，1)。
对系统对称破缺进行刻画，是一个很重要的问题。例如，近年有一个人研究信息不对称问题，就得了诺贝尔奖。
对系统所有对称破缺进行刻画，我们就得到一个描述系统的数学模型，就可以进行各种研究。
分阴分阳而获得的系统模型，有一个非常重要的特点，就是它恰好适应了“整体性质具有非加和性”这样一个特征，因而使问题的处理变得非常简明、清晰。而正因为如此，当今天的科学家为复杂性和不确定性问题绞尽脑沐的时候，古代的中国人却用十分简明的方法成功地处理了同样的问题，并且在医学这个要求十分苛刻的领域里得心应手地运用它。这已经是很能够说明问题的了。
3 相互作用与系统性状的保持
如果说分阴分阳还是一个看起来比较简单的问题的话，那么，中国人关于系统之间相互作用的理论就是使人非常惊奇的了。
中国人关于系统之间相互作用的描述称为“八卦相荡”。八卦相荡使系统对称破缺发生新的变化，中国人称为“爻变” ，如从阳爻变化为阴爻。《老子说》：“反者道之动”；《系辞》下说：“刚柔相推，变在其中矣”，易“变动不居，周流六虚，上下无常，刚柔相易，不可为典要，唯变所适”。“道有变动，故曰爻。”都是指的这个意思。
不过，“爻变”并不使人惊奇，使人惊奇的是，中国人认为，“八卦相荡”之后，相互作用的各方原有性状并没有消失，而是被新系统所保持，仅仅是地位发生了变化。这个思想就很使人惊奇了。例如，乾、坤两卦的相互作用。乾表示为（1，1，1），坤表示为（0，0，0），相互作用之后，新系统可以出现两种状态，泰卦（0，0，0，1，1，1），否卦（1，1，1，0，0，0）。在这两种状态中，相互作用前各方原有的性状被新系统所保持。因为泰、否两卦中都包含了乾、坤两卦，只是在新系统中的位置不同。
我们知道，在系统相互作用形成新系统后，原有性状被新系统所保持是一个普遍现象。例如外国人和中国人结婚，结婚后他们原有的文化特性并没有被完全改变，而是在新系统中被保持。如果写他们的档案，就表示为（某国，某省，某地；中国，某省，某地）。再如对任何一个企业的员工而言，他们进入企业后，他们原有的文化、心理特性并没有被完全改变，而是在新系统中被保持。如果管理人能够充分考虑这一点，管理起来就容易多了。
系统相原有性状被新系统所保持，是系统进化的前提，而中国人的这一学说，实际上已经为系统进化的定量描述提供了理论和方法。
4 系统有序结构存在的基本模式——五行结构
现在还有一个非常核心的问题需要解决。这就是系统的稳定和发展问题。中国古人怎样解决这个问题的呢？我们知道，耗散结构理论认为，只有在开放的，并且远离热力学平衡状态的系统中，才会出现宏观有序结构。中国古人则认为， “孤阴不生，独阳不长”，即如果将系统孤立出来，它就不能生长，不能发展。《内经·六微旨大论篇》说：“出入废，则神机化灭；升降息，则气立孤危，故非出入，则无以生长壮老已；非升降，则无以生长化收藏，是以升降出入，无器不有。故器者生化之宇，器散则分之，生化息也。故无不出入，无不升降”。可见，只有在一个开放的系统中，系统本身才能存在和发展。
既然一个系统是开放的，那么，它就有输入和输出。那么，这些输入和输出怎样影响系统呢？为了考察输入和输出怎样影响系统，就需要考虑系统的定态。所谓系统的定态，就是常态，例如，人体温度37度，就是常态。这个定态或者常态，中国古人称为“阴平阳秘”状态。
假定系统处于某种定态，系统的输入和输出怎样影响系统呢？
根据分阴分阳的办法，系统的所有输入可以作为一个整体，这个整体可以划分为两部分，即生与克。所谓“生”的部分，就是有利于使系统保持在该定态的那些输入；所谓“克”，就是不利于使系统保持在该定态的那些输入。同样，系统的所有输出也可以作为一个整体，这个整体也可以划分为两部分，即生与克。所谓“生”，就是有利于使接受这个输出的系统保持在该定态的那些输出；所谓“克”，就是不利于使接受这个输出的系统保持在该定态的那些输出。这样，一个系统与其他系统发生相互联系的情况就为四个方面：生我，克我；我生，我克。如图1所示（图略）。从图论来看，把系统作为顶点，则系统的生克关系就构成“一个顶点连接四条边”的图。
现在来考察一个系统内部的子系统，这些子系统是通过从整体到局部的划分而获得的。因为子系统也是系统，这样，一个子系统与系统内部的其他子系统发生相互联系的情况就同样为四个方面：生我，克我；我生，我克。而把子系统作为顶点，则子系统的生克关系就构成“一个顶点连接四条边”的图。现在，一个关键问题出来了：与系统、环境之间的关系不同，在一个系统中，子系统之间的输入和输出必须满足这样的条件：有出必有入。即一个子系统的输出必须是另外一个子系统的输入，否则，系统就无法正常运行，更不要说稳定运行了。
因为每一个子系统都有四条边，既然有出就必须有入，则这四条边都必须与其他子系统相连接。要满足这个条件，至少需要几个子系统呢？至少需要五个子系统。
从图论来看，满足“每个顶点有四条边，且这四条边都与其他顶点相连接”的图是一个完全图，这个图必然有五个顶点，十条边。这是可以严格加以证明的。
五个子系统或者五个顶点，中国古人称为五行。因此，五行并不是随便找几个要素“金、木、水、火、土”来附会事物，而是只有形成五行结构，系统才能正常运行，才谈得上稳定和发展。
五行结构像五边形，中间像一个五角星，如图2所示（图略）。中间五角星表示“克”而周边线表示“生”。
由图可见，五行结构的任一顶点与其它顶点都有“生我”、“克我”、“我生”、“我克”四种联系。而且任一顶点的输入：“生我”、“克我”与输出：“我生”、“我克”之间均有通路相联。从任一顶点都可以找到起点和终点重合的圈。整个五行结构形成一个“周而复始，如环无端”的动态结构。
5 五行结构与系统网络结构的关系
五行结构与系统由要素和关系组成的网络结构之间是什么关系呢？五行结构是通过对系统网络结构从整体到局部进行划分而获得。由五行结构，可以获得系统的任意网络结构，而从任意网络结构亦可以抽象出它的五行结构。
首先，五行结构的顶点（子系统）是通过从整体到局部的划分而获得，因此五行中的每个顶点都可能是一个顶点（子系统）的集合；其次，五行结构的边（生、克）也是通过对输入输出从整体到局部进行划分而获得，因此五行结构中每条边（生、克）也都可能是一个边的集合。因而，五行结构中的顶点和边都是可以进一步划分的。另外，按照分阴分阳的办法，也可以将五行结构中的一些顶点和边合并。这样，由五行结构，就可以获得系统的任意网络结构，而任意网络结构亦可以抽象出它的五行结构。
因此，五行结构作为系统稳定性的基本模式具有普遍意义。正如《类经图翼》说的：“五行之中，复有五行，阴根于阳，阳根于阴，阴阳结合，万象乃生”。
6 作为系统内部输入、输出循环图的五行结构
五行结构可以看成系统内部的一个输入输出循环图。因为五行结构是一个“周而复始，如环无端”的动态结构，因而，如果系统内部的输入输出是畅通的，那么，它就必然形成“有出就有入”的五行结构。中医讲“通则不痛，痛则不通”，“通”就形成了“有出就有入”的五行结构，系统就正常运行，就“不痛”；“不通”就没有形成“有出就有入”的五行结构，系统就不能正常运行，就“痛”。其实，城市交通也是“通则不痛，痛则不通”，它也必须形成五行结构。
7 作为系统稳定平衡模式图的五行结构
五行结构也可以看成系统的一个稳定平衡图。如果五行结构在运动中达到五行平衡，系统就稳定了。《内经、气交变大论篇》说：“夫五运之政、犹权衡也，高者抑之，下者举之，化者应之，变者复之。”这就是所谓五行平衡，它包含二方面的内容，一是构成负反馈，即“高者抑之，下者举之，化者应之，变者复之”。二是构成周期性的回复循环，使系统稳定在某一点上，即“周而复始，如环无端”。由此可见，五行平衡是一个动态平衡，是围绕某个平衡点振荡的平衡。
8 作为系统发展模式图的五行结构
五行结构还可以看成系统的一个发展模式图。在一个开放的系统中，外部输入不断地作用于系统。系统亦不断输出作用于外部，在这种内外相互作用之下，系统的五行平衡结构可能发生“太过”、“不及”的振荡变化。《内经·天元纪大论》说：“五行之制、各有太过，不及也”这种太过，不及，使系统稳定性发生变化，当这种振荡发展到极端的时候，就可能发生质的变化，即原有的五行平衡振荡破坏，系统发展到一种新的状态。《内经·天元纪大论》说：“物生谓之化，物极谓之变。”在这里，变化的产生是由于五行平衡振荡“动而不己”的结果，当“动”到“物极”之时，就会发生变化。变化的结果，是形成新的系统。新系统同样有五行结构，只是五行结构的顶点和边发生了变化。
9 作为系统内部平衡调节图的五行结构
五行结构也可以看成系统内部的一个平衡调节图。《类经图翼》说：“造化之机，不可无生、亦不可无制。无生则发育无由，无制则亢而为害”。例如，人体某器官患了病，就需要输入药物去“克制”病菌，否则它就要“亢而为害”，也需要输入营养去增加机体抗病的能力，否则机体就“发育无由”。而五行结构，就提供了进行系统内部平衡调节的依据。
10 取象比类与系统的进一步划分
五行结构的五个顶点，中国古人分别用木、火、土、金、水来表示它，并且采用“取象比类”的方法，把事物所有的性质、作用与形态，通通归属于木、火、土、金、水，借以阐述系统内部以及系统与环境之间的复杂联系。于是，许多看起来风马牛不相及的东西，就都拉到一起来了。这就往往使人觉得不知所云，并且产生不科学的感觉。
例如，对于“木”，《黄帝内经》就把木与东方、风、肝、酸味、筋、目、青色、角音、呼、握、怒等拉到一起来了。其解释是：木主生发，其性柔和，其曰曲直。太阳从东方升起，肝在人体主升发，与木的升发之性相似；风性动摇，肝之阴血不足，筋失所养，可见麻木震颤症状；木日曲直，曲直作酸，酸味之品具有补肝敛肝之效；暴怒可伤肝；目病从肝治；肝经瘀血可见舌边青紫等等。火，土、金、水四行都是按照这个思路来解释的。
这样的“取象比类”方法究竟是科学还是不科学？这还是要根据系统的对称破缺才能理解。当我们去切系统这个大蛋糕的时候，切出的两部分实际上都包含了许多东西。例如，我们把国家划分为中国和外国，这中国就包含了许多东西。在这些东西中，很多东西看起来是风马牛不相及的，但是，它们在“中国”这一点上联系起来了。只要在从整体到局部进行划分的时候，能够根据系统的对称破缺来正确选择划分标准，是可以把很多风马牛不相及的东西归为一类的。
但是，又出现了一个问题，因为中国古人思想很活跃，他们往往“取类之一来表示类”，例如我们去看中医，医生说，你有“火”。我明明是扁桃发炎嘛，那里来的 “火”呢？其实，医生说的“火”不是“自然的火”，而是他把你的扁桃发炎与 “自然的火” 归为一类了，就用这个“火”来表示这个“类”。
然而，这样就引起了大麻烦，西医无论如何也不能理解“火”究竟是个什么意思。而且，科学名词必须确切不移，怎么会有 “东方生风，风生木，木生酸，酸生肝，肝生筋，筋生心，肝主目”这些说法呢？酸怎么能够生肝呢？因此，就造成了中西医沟通的极大困难。
为了中西医的沟通，就必须让西医了解中国古人的思想方法；同时，要发展中医理论，不仅“取类之一来表示类”，而且要找到 “一类”的代表，使中医与西医在用语上能够达到沟通。
11 阴阳五行学说与现代系统科学的比较
阴阳五行学说是中国人在古代创立的，它与现代系统学有何相似和不同？由于内容太多，这里仅就反馈控制模型的推出做一些讨论。
在现代控制论中，最基本的控制模式是反馈控制模式，如图3所示（图略）。
五行结构的五个顶点，可以表示为P1、P2、P3、P4、P5。据图论，如果某图中有一个顶点的集合，集合之外的每一个顶点至少与这个集中的一个顶点相邻接，则这个集就叫做控制集。因此，在图4中，我们把P1做为受控者，P4和P5做为施控者，而将P2和P3做为反馈装置，就有图4（图略）。
若将图4中联线合并，就得到图3的反馈控制模型。从实际操作上讲，被控者所受到的生克两种作用，与被控者输出的生克两个作用间的反馈关联使被控者达到“高者抑之，下者举之”的效果，从而完成控制任务。由此可见，五行结构与反馈控制模式具有内在的一致性。
12 东西融合，推动系统科学的发展
从上面的讨论可以知道，“从局部到整体的研究方法” 相当于从局部开始，去确定系统由要素和关系组成的网络结构的方法；而“从整体到局部的研究方法” 则相当于从整体开始，去对系统网络结构进行整体划分，从而确定系统对称破缺结构的方法。这两种方法其实是可以互补的。只有在系统网络结构较为清楚的前提下，系统对称破缺结构的确定才较为科学可靠，而只有在对系统对称破缺结构进行分析基础上，我们才可能对系统网络结构做出整体的判断和把握。如果能够把两种方法结合起来，就可能使系统科学研究达到一个新的层次。