36名軍官問題(1 / 1)

數學天地 36名軍官問題

設有6種軍銜和來自6個團的36名軍官,能不能把他們排成6×6的隊列,使得每行每列裏都有每種軍銜的1名軍官和每個團的1名軍官呢?

這是18世紀瑞士數學家歐拉提出的一個趣味數學問題。它在統計學,尤其是在試驗設計中有重要的影響。

為了易於說明,我們先考慮有3種軍銜和來自3個團的9名軍官。用1、2、3分別表示3種軍銜,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示3個不同的團,這時,相應的問題的解答是:

?

上麵軍銜陣列和團陣列分別是由3個不同符號構成的3行3列的陣列(3×3),其中每個符號在每行與每列恰好隻出現一次,我們把這種陣列叫3階拉丁方。而並置陣列中32個有序對都是不同的(即並置後,所有可能的9種情況都出現了),稱軍銜陣列和團陣列是正交拉丁方。

那麼,36名軍官問題就成了:是否存在6階正交拉丁方呢?歐拉曾猜想,階數為4k+2(k是正整數)的拉丁方,任何兩個同階的拉丁方都不是正交的。容易證明2階拉丁方不正交。1901年法國數學家Tarry用窮舉法證明了不存在6階正交拉丁方。直到1959年才有3位統計學家終於證明了,除了2階和6階外,其他情況都有解。歐拉的猜想中,除這兩種情況外,其餘都猜錯了。