Designs
Mathematik für systematisches Lotteriespiel
Vorbemerkung
Kombinatorische Designs
spielen unter anderem eine wichtige Rolle
in der Versuchsplanung
(Experiment Design):
Wenn die Effekte
einer Reihe unterschiedlicher Faktoren
auf einen (Produktions-) Prozess
experimentell ermittelt werden sollen,
ist es für eine statistische Analyse
von Versuchsergebnissen von Bedeutung,
dass in der durchgeführten Versuchsreihe
die einzelnen Faktoren systematisch variiert werden.
Die Kombinatorik, ein Teilgebiet der Mathematik,
liefert dazu in Gestalt von
kombinatorischen Designs
das theoretische Fundament.
Aber nicht nur in der Versuchsplanung
lassen sich diese theoretischen Grundlagen
nutzbringend anwenden, sondern auch
beim Ausfüllen eines Spielscheins der
Lotterie 6 aus 49.
Selbstverständlich bleibt auch
mit dem Rückgriff auf kombinatorische Designs
beim Ankreuzen der Zahlen auf dem Spielschein
der Gewinn am Ende
immer vom Zufall abhängig.
(Eine Übersicht der Gewinnchancen
findet sich auf der Seite
"Analyse 6 aus 49").
Dennoch stellen Designs,
genauer gesprochen die sogenannten
Covering Designs
oder kurz: Coverings,
ein wertvolles Hilfsmittel dar,
wenn es darum geht,
die Zahlen auf dem Lottoschein systematisch anzukreuzen.
Dies sei anhand einer
beispielhaften Problemstellung verdeutlicht:
|
Beispiel
Problem:
Ich möchte meine acht Lieblingszahlen
10, 11, 20, 22, 30, 33, 40, 44
in möglichst wenigen Tippreihen
so systematisch auf dem Spielschein ankreuzen,
dass ich unter Garantie drei Richtige habe,
wenn sich unter den sechs am Samstag gezogenen
Gewinnzahlen drei beliebige meiner Lieblingszahlen,
zum Beispiel 11, 22, 44, befinden.
Lösung:
Folgende vier Tippreihen B1 - B4
stellen eine minimale Lösung
des vorstehend formulierten Problems dar,
denn jede Kombination aus drei
meiner acht Lieblingszahlen
ist in mindestens einer
der vier Tippreihen enthalten.
So kommt zum Beispiel
die oben genannte Zahlenkombination
11, 22, 44
in Tippreihe B2 vor:
Tippreihe B1 =
{ 10, 11, 20, 22, 30, 33 }
Tippreihe B2 =
{ 10, 11, 20, 22, 40, 44 }
Tippreihe B3 =
{ 10, 11, 30, 33, 40, 44 }
Tippreihe B4 =
{ 20, 22, 30, 33, 40, 44 }
|
Was ist ein Design?
Nachdem in der Vorbemerkung
anhand eines Beispiels
eine ungefähre Vorstellung
von einem kombinatorischen Design
vermittelt wurde, soll nun
mit mathematischer Präzision
definiert werden, was im weiteren
unter einem Design verstanden wird:
|
Definition
Seien v, k, t natürliche Zahlen
mit v >= k >= t > 0.
Ein ( v, k, t, lambda )-Design
ist ein Paar (X,B)
mit folgenden Eigenschaften:
- X ist eine
v-elementige Menge von Punkten
- B ist eine Familie von
k-elementigen Teilmengen von X,
die als Blöcke bezeichnet werden
- Jede t-elementige Teilmenge von X
ist in mindestens lambda Blöcken aus B
als Teilmenge enthalten
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Diese mathematisch abstrakte Definition
kann anhand des Beispiels aus der Vorbemerkung
mit Leben erfüllt werden:
Die acht Lieblingszahlen aus dem Beispiel
entsprechen der Menge der Punkte X,
d.h. v=8 und
X={10,11,20,22,30,33,40,44}.
Aus dieser Menge sollen Tippreihen
zu je sechs Zahlen gebildet werden,
damit ist also k=6.
Die vier Tippreihen B1 - B4,
die als minimale Lösung des Problems
angegeben wurden,
stellen die Familie
B von Blöcken dar, d.h.
B = ( B1, B2, B3, B4 ).
Diese Familie von Blöcken
besitzt die Eigenschaft,
dass jede beliebige
Auswahl von drei Zahlen aus X
in mindestens einem der Blöcke aus B
enthalten ist.
Dies legt die Werte von
t (=3) und
lambda (=1) fest,
und es gilt:
(X,B) ist ein
( 8, 6, 3, 1 )-Design.
Tabellarische Darstellung von Designs
Im Beispiel zur Vorbemerkung
wurden die vier Tippreihen B1-B4
explizit in Textform angegeben.
Wie leicht einzusehen ist,
ist das eine zwar kurze, aber
- besonders für umfangreiche Designs -
eine nicht besonders übersichtliche
Form der Darstellung.
Besser geeignet zur
Visualisierung eines Designs (X,B)
ist eine Inzidenzmatrix,
oder eine dazu äquivalente
tabellarische Darstellung,
wie sie im weiteren benutzt werden soll.
Die Zeilen einer Tabelle
repräsentieren dabei
die Blöcke aus B,
während ihre Spalten
die Punkte aus X,
repräsentieren.
Dass ein Punkt in einem Block
(bzw. eine Zahl in einer Tippreihe)
enthalten ist,
wird jeweils durch ein "x"
im zugehörigen Tabelleneintrag
zum Ausdruck gebracht.
Durch die so definierte tabellarische Darstellung
wird insbesondere die systematische Struktur
und damit in gewissem Sinne
die mathematische Schönheit
von Designs hervorgehoben.
Überdies ähnelt
diese Repräsentationsform
unmittelbar einem ausgefüllten Lottoschein!
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 8, 6, 3, 1 )-Design
sowohl in Textform
als auch in Tabellenform.
In der Tabelle
repräsentiert jede Zeile
eine Tippreihe aus sechs Zahlen,
und jede Spalte eine Zahl.
Wenn eine Zahl in einer Tippreihe enthalten ist,
wird dies durch ein "x" zum Ausdruck gebracht,
ansonsten steht ein Punkt ".":
1 2 3 4 5 6 7 8
-+-+-+-+-+-+-+-+-
B1: { 1,2,3,4,5,6 } [ x x x x x x . . ]
B2: { 1,2,3,4,7,8 } [ x x x x . . x x ]
B3: { 1,2,5,6,7,8 } [ x x . . x x x x ]
B4: { 3,4,5,6,7,8 } [ . . x x x x x x ]
|
Die folgende Abbildung zeigt wiederum denselben
( 8, 6, 3, 1 )-Design,
wobei allerdings die
Tabellenrepräsentation kompakter ist,
weil jede Tabellenspalte
ein Paar aus zwei Zahlen
repräsentiert:
1 3 5 7
2 4 6 8
-+-+-+-+-
B1: { 1,2,3,4,5,6 } [ x x x . ]
B2: { 1,2,3,4,7,8 } [ x x . x ]
B3: { 1,2,5,6,7,8 } [ x . x x ]
B4: { 3,4,5,6,7,8 } [ . x x x ]
|
An der kompakten Form der
tabellarischen Repräsentation des
( 8, 6, 3, 1 )-Designs
wird deutlich,
dass er auf der Grundform eines
( 4, 3, 3, 1 )-Designs
beruht.
Das dahinterliegende Prinzip der Verwendung von Zahlenpaaren
wird im folgenden für n=5,6,7 zur Konstruktion
von ( 2n, 6, 3, 1 )-Designs
auf der Grundlage eines
( n, 3, 3, 1 )-Designs
benutzt.
Ein ( 10, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt
in kompakter Form einen
( 10, 6, 3, 1 )-Design.
Er beruht auf der Grundform eines
( 5, 3, 3, 1 )-Designs.
Dass er eine Erweiterung des
( 8, 6, 3, 1 )-Designs
darstellt,
wird durch die eingefügte Trennlinie angedeutet.
1 3 5 7 9
2 4 6 8 10
-+--+--+--+--+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x . . ]
B2 : { 1, 2, 3, 4, 7, 8 } [ x x . x . ]
B3 : { 1, 2, 5, 6, 7, 8 } [ x . x x . ]
B4 : { 3, 4, 5, 6, 7, 8 } [ . x x x . ]
------------------------------------------
B5 : { 1, 2, 3, 4, 9,10 } [ x x . . x ]
B6 : { 1, 2, 5, 6, 9,10 } [ x . x . x ]
B7 : { 1, 2, 7, 8, 9,10 } [ x . . x x ]
B8 : { 3, 4, 5, 6, 9,10 } [ . x x . x ]
B9 : { 3, 4, 7, 8, 9,10 } [ . x . x x ]
B10: { 5, 6, 7, 8, 9,10 } [ . . x x x ]
|
Ein ( 12, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 12, 6, 3, 1 )-Design.
Er beruht auf der Grundform eines
( 6, 3, 3, 1 )-Designs.
Dass er eine Erweiterung des
( 8, 6, 3, 1 )-Designs
und des
( 10, 6, 3, 1 )-Designs
darstellt,
wird durch die eingefügten Trennlinien angedeutet.
1 3 5 7 9 11
2 4 6 8 10 12
-+--+--+--+--+--+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x . . . ]
B2 : { 1, 2, 3, 4, 7, 8 } [ x x . x . . ]
B3 : { 1, 2, 5, 6, 7, 8 } [ x . x x . . ]
B4 : { 3, 4, 5, 6, 7, 8 } [ . x x x . . ]
----------------------------------------------
B5 : { 1, 2, 3, 4, 9,10 } [ x x . . x . ]
B6 : { 1, 2, 5, 6, 9,10 } [ x . x . x . ]
B7 : { 1, 2, 7, 8, 9,10 } [ x . . x x . ]
B8 : { 3, 4, 5, 6, 9,10 } [ . x x . x . ]
B9 : { 3, 4, 7, 8, 9,10 } [ . x . x x . ]
B10: { 5, 6, 7, 8, 9,10 } [ . . x x x . ]
----------------------------------------------
B11: { 1, 2, 3, 4,11,12 } [ x x . . . x ]
B12: { 1, 2, 5, 6,11,12 } [ x . x . . x ]
B13: { 1, 2, 7, 8,11,12 } [ x . . x . x ]
B14: { 1, 2, 9,10,11,12 } [ x . . . x x ]
B15: { 3, 4, 5, 6,11,12 } [ . x x . . x ]
B16: { 3, 4, 7, 8,11,12 } [ . x . x . x ]
B17: { 3, 4, 9,10,11,12 } [ . x . . x x ]
B18: { 5, 6, 7, 8,11,12 } [ . . x x . x ]
B19: { 5, 6, 9,10,11,12 } [ . . x . x x ]
B20: { 7, 8, 9,10,11,12 } [ . . . x x x ]
|
Ein ( 14, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 14, 6, 3, 1 )-Design.
Er beruht auf der Grundform eines
( 7, 3, 3, 1 )-Designs.
Dass er eine Erweiterung des
( 8, 6, 3, 1 )-Designs,
des
( 10, 6, 3, 1 )-Designs
und des
( 12, 6, 3, 1 )-Designs
darstellt,
wird durch die eingefügten Trennlinien angedeutet.
1 3 5 7 9 11 13
2 4 6 8 10 12 14
-+--+--+--+--+--+--+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x . . . . ]
B2 : { 1, 2, 3, 4, 7, 8 } [ x x . x . . . ]
B3 : { 1, 2, 5, 6, 7, 8 } [ x . x x . . . ]
B4 : { 3, 4, 5, 6, 7, 8 } [ . x x x . . . ]
-------------------------------------------------
B5 : { 1, 2, 3, 4, 9,10 } [ x x . . x . . ]
B6 : { 1, 2, 5, 6, 9,10 } [ x . x . x . . ]
B7 : { 1, 2, 7, 8, 9,10 } [ x . . x x . . ]
B8 : { 3, 4, 5, 6, 9,10 } [ . x x . x . . ]
B9 : { 3, 4, 7, 8, 9,10 } [ . x . x x . . ]
B10: { 5, 6, 7, 8, 9,10 } [ . . x x x . . ]
-------------------------------------------------
B11: { 1, 2, 3, 4,11,12 } [ x x . . . x . ]
B12: { 1, 2, 5, 6,11,12 } [ x . x . . x . ]
B13: { 1, 2, 7, 8,11,12 } [ x . . x . x . ]
B14: { 1, 2, 9,10,11,12 } [ x . . . x x . ]
B15: { 3, 4, 5, 6,11,12 } [ . x x . . x . ]
B16: { 3, 4, 7, 8,11,12 } [ . x . x . x . ]
B17: { 3, 4, 9,10,11,12 } [ . x . . x x . ]
B18: { 5, 6, 7, 8,11,12 } [ . . x x . x . ]
B19: { 5, 6, 9,10,11,12 } [ . . x . x x . ]
B20: { 7, 8, 9,10,11,12 } [ . . . x x x . ]
-------------------------------------------------
B21: { 1, 2, 3, 4,13,14 } [ x x . . . . x ]
B22: { 1, 2, 5, 6,13,14 } [ x . x . . . x ]
B23: { 1, 2, 7, 8,13,14 } [ x . . x . . x ]
B24: { 1, 2, 9,10,13,14 } [ x . . . x . x ]
B25: { 1, 2,11,12,13,14 } [ x . . . . x x ]
B26: { 3, 4, 5, 6,13,14 } [ . x x . . . x ]
B27: { 3, 4, 7, 8,13,14 } [ . x . x . . x ]
B28: { 3, 4, 9,10,13,14 } [ . x . . x . x ]
B29: { 3, 4,11,12,13,14 } [ . x . . . x x ]
B30: { 5, 6, 7, 8,13,14 } [ . . x x . . x ]
B31: { 5, 6, 9,10,13,14 } [ . . x . x . x ]
B32: { 5, 6,11,12,13,14 } [ . . x . . x x ]
B33: { 7, 8, 9,10,13,14 } [ . . . x x . x ]
B34: { 7, 8,11,12,13,14 } [ . . . x . x x ]
B35: { 9,10,11,12,13,14 } [ . . . . x x x ]
|
Ein ( 7, 3, 2, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 7, 3, 2, 1 )-Design.
1 2 3 4 5 6 7
-+-+-+-+-+-+-+-
B1 : { 1, 2, 3 } [ x x x . . . . ]
B2 : { 1, 4, 5 } [ x . . x x . . ]
B3 : { 1, 6, 7 } [ x . . . . x x ]
B4 : { 2, 4, 6 } [ . x . x . x . ]
B5 : { 2, 5, 7 } [ . x . . x . x ]
B6 : { 3, 4, 7 } [ . . x x . . x ]
B7 : { 3, 5, 6 } [ . . x . x x . ]
|
Ein aus sechs ( 7, 3, 2, 1 )-Designs
konstruierter ( 14, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 7, 3, 3, 1 )-Design,
der sich aus sechs verschiedenen
( 7, 3, 2, 1 )-Designs
zusammensetzt.
Durch Umwandlung der Zahlen in Zahlenpaare
erhält man einen
( 14, 6, 3, 1 )-Design:
1 2 3 4 5 6 7
-+-+-+-+-+-+-+-
B1 : { 1, 2, 3 } [ x x x . . . . ]
B2 : { 1, 4, 5 } [ x . . x x . . ]
B3 : { 1, 6, 7 } [ x . . . . x x ]
B4 : { 2, 4, 6 } [ . x . x . x . ]
B5 : { 2, 5, 7 } [ . x . . x . x ]
B6 : { 3, 4, 7 } [ . . x x . . x ]
B7 : { 3, 5, 6 } [ . . x . x x . ]
----------------------------------
B8 : { 1, 2, 4 } [ x x . x . . . ]
B9 : { 1, 3, 7 } [ x . x . . . x ]
B10: { 2, 3, 5 } [ . x x . x . . ]
B11: { 1, 5, 6 } [ x . . . x x . ]
B12: { 3, 4, 6 } [ . . x .x. x . ]
B13: { 4, 5, 7 } [ . . . x x . x ]
B14: { 2, 6, 7 } [ . x . . . x x ]
----------------------------------
B15: { 1, 2, 5 } [ x x . . x . . ]
B16: { 1, 3, 6 } [ x . x . . x . ]
B17: { 2, 4, 6 } [ . x . x . x . ]
B18: { 3, 4, 5 } [ . . x x x . . ]
B19: { 1, 4, 7 } [ x . . x . . x ]
B20: { 2, 3, 7 } [ . x x . . . x ]
B21: { 5, 6, 7 } [ . . . . x x x ]
|
1 2 3 4 5 6 7
-+-+-+-+-+-+-+-
B22: { 1, 2, 6 } [ x x . . . x . ]
B23: { 1, 3, 4 } [ x . x x . . . ]
B24: { 2, 5, 6 } [ . x . . x x . ]
B25: { 2, 4, 7 } [ . x . x . . x ]
B26: { 3, 5, 6 } [ . . x . x x . ]
B27: { 1, 5, 7 } [ x . . . x . x ]
B28: { 4, 6, 7 } [ . . . x . x x ]
----------------------------------
B29: { 1, 2, 7 } [ x x . . . . x ]
B30: { 1, 4, 6 } [ x . . x . x . ]
B31: { 3, 4, 7 } [ . . x x . . x ]
B32: { 2, 3, 6 } [ . x x . . x . ]
B33: { 5, 6, 7 } [ . . . . x x x ]
B34: { 2, 4, 5 } [ . x . x x . . ]
B35: { 1, 3, 5 } [ x . x . x . . ]
----------------------------------
B36: { 1, 2, 6 } [ x x . . . x . ]
B37: { 1, 3, 5 } [ x . x . x . . ]
B38: { 2, 3, 4 } [ . x x x . . . ]
B39: { 3, 6, 7 } [ . . x . . x x ]
B40: { 2, 5, 7 } [ . x . . x . x ]
B41: { 1, 4, 7 } [ x . . x . . x ]
B42: { 4, 5, 6 } [ . . . x x x . ]
|
Ein ( 12, 6, 3, 2 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 12, 6, 3, 2 )-Design:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
-+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x x x x . . . . . . ]
B2 : { 1, 2, 3, 7, 8, 9 } [ x x x . . . x x x . . . ]
B3 : { 1, 2, 4, 7,10,11 } [ x x . x . . x . . x x . ]
B4 : { 1, 2, 5, 8,10,12 } [ x x . . x . . x . x . x ]
B5 : { 1, 2, 6, 9,11,12 } [ x x . . . x . . x . x x ]
B6 : { 1, 3, 4, 8,11,12 } [ x . x x . . . x . . x x ]
B7 : { 1, 3, 5, 9,10,11 } [ x . x . x . . . x x x . ]
B8 : { 1, 3, 6, 7,10,12 } [ x . x . . x x . . x . x ]
B9 : { 1, 4, 5, 7, 9,12 } [ x . . x x . x . x . . x ]
B10: { 1, 4, 6, 8, 9,10 } [ x . . x . x . x x x . . ]
B11: { 1, 5, 6, 7, 8,11 } [ x . . . x x x x . . x . ]
B12: { 2, 3, 4, 9,10,12 } [ . x x x . . . . x x . x ]
B13: { 2, 3, 5, 7,11,12 } [ . x x . x . x . . . x x ]
B14: { 2, 3, 6, 8,10,11 } [ . x x . . x . x . x x . ]
B15: { 2, 4, 5, 8, 9,11 } [ . x . x x . . x x . x . ]
B16: { 2, 4, 6, 7, 8,12 } [ . x . x . x x x . . . x ]
B17: { 2, 5, 6, 7, 9,10 } [ . x . . x x x . x x . . ]
B18: { 3, 4, 5, 7, 8,10 } [ . . x x x . x x . x . . ]
B19: { 3, 4, 6, 7, 9,11 } [ . . x x . x x . x . x . ]
B20: { 3, 5, 6, 8, 9,12 } [ . . x . x x . x x . . x ]
B21: { 4, 5, 6,10,11,12 } [ . . . x x x . . . x x x ]
B22: { 7, 8, 9,10,11,12 } [ . . . . . . x x x x x x ]
|
Die Lotto-Gesellschaften bieten
unter dem Namen
VEW-System 612
(VEW="Verkürzte engere Wahl")
ein Systemspiel an,
das auf einem
( 12, 6, 3, 2 )-Design
beruht.
Ein ( 18, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 18, 6, 3, 1 )-Design:
1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8
-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x x x x . . . . . . . . . . . . ]
B2 : { 1, 2, 3, 7, 8, 9 } [ x x x . . . x x x . . . . . . . . . ]
B3 : { 1, 2, 3,10,11,12 } [ x x x . . . . . . x x x . . . . . . ]
B4 : { 1, 2, 3,13,14,15 } [ x x x . . . . . . . . . x x x . . . ]
B5 : { 1, 2, 3,16,17,18 } [ x x x . . . . . . . . . . . . x x x ]
B6 : { 1, 2, 4, 5, 7, 8 } [ x x . x x . x x . . . . . . . . . . ]
B7 : { 1, 3, 4, 6, 7, 9 } [ x . x x . x x . x . . . . . . . . . ]
B8 : { 1, 4, 7,10,13,16 } [ x . . x . . x . . x . . x . . x . . ]
B9 : { 1, 4, 7,11,14,17 } [ x . . x . . x . . . x . . x . . x . ]
B10: { 1, 4, 7,12,15,18 } [ x . . x . . x . . . . x . . x . . x ]
B11: { 1, 5, 9,10,14,18 } [ x . . . x . . . x x . . . x . . . x ]
B12: { 1, 5, 9,11,15,16 } [ x . . . x . . . x . x . . . x x . . ]
B13: { 1, 5, 9,12,13,17 } [ x . . . x . . . x . . x x . . . x . ]
B14: { 1, 6, 8,10,15,17 } [ x . . . . x . x . x . . . . x . x . ]
B15: { 1, 6, 8,11,13,18 } [ x . . . . x . x . . x . x . . . . x ]
B16: { 1, 6, 8,12,14,16 } [ x . . . . x . x . . . x . x . x . . ]
B17: { 2, 3, 5, 6, 8, 9 } [ . x x . x x . x x . . . . . . . . . ]
B18: { 2, 4, 9,10,15,17 } [ . x . x . . . . x x . . . . x . x . ]
B19: { 2, 4, 9,11,13,18 } [ . x . x . . . . x . x . x . . . . x ]
B20: { 2, 4, 9,12,14,16 } [ . x . x . . . . x . . x . x . x . . ]
B21: { 2, 5, 8,10,13,16 } [ . x . . x . . x . x . . x . . x . . ]
B22: { 2, 5, 8,11,14,17 } [ . x . . x . . x . . x . . x . . x . ]
B23: { 2, 5, 8,12,15,18 } [ . x . . x . . x . . . x . . x . . x ]
B24: { 2, 6, 7,10,14,18 } [ . x . . . x x . . x . . . x . . . x ]
B25: { 2, 6, 7,11,15,16 } [ . x . . . x x . . . x . . . x x . . ]
B26: { 2, 6, 7,12,13,17 } [ . x . . . x x . . . . x x . . . x . ]
B27: { 3, 4, 8,10,14,18 } [ . . x x . . . x . x . . . x . . . x ]
B28: { 3, 4, 8,11,15,16 } [ . . x x . . . x . . x . . . x x . . ]
B29: { 3, 4, 8,12,13,17 } [ . . x x . . . x . . . x x . . . x . ]
B30: { 3, 5, 7,10,15,17 } [ . . x . x . x . . x . . . . x . x . ]
B31: { 3, 5, 7,11,13,18 } [ . . x . x . x . . . x . x . . . . x ]
B32: { 3, 5, 7,12,14,16 } [ . . x . x . x . . . . x . x . x . . ]
B33: { 3, 6, 9,10,13,16 } [ . . x . . x . . x x . . x . . x . . ]
B34: { 3, 6, 9,11,14,17 } [ . . x . . x . . x . x . . x . . x . ]
B35: { 3, 6, 9,12,15,18 } [ . . x . . x . . x . . x . . x . . x ]
B36: { 4, 5, 6, 7, 8, 9 } [ . . . x x x x x x . . . . . . . . . ]
B37: { 4, 5, 6,10,11,12 } [ . . . x x x . . . x x x . . . . . . ]
B38: { 4, 5, 6,13,14,15 } [ . . . x x x . . . . . . x x x . . . ]
B39: { 4, 5, 6,16,17,18 } [ . . . x x x . . . . . . . . . x x x ]
B40: { 7, 8, 9,10,11,12 } [ . . . . . . x x x x x x . . . . . . ]
B41: { 7, 8, 9,13,14,15 } [ . . . . . . x x x . . . x x x . . . ]
B42: { 7, 8, 9,16,17,18 } [ . . . . . . x x x . . . . . . x x x ]
B43: { 10,11,12,13,14,15 } [ . . . . . . . . . x x x x x x . . . ]
B44: { 10,11,12,16,17,18 } [ . . . . . . . . . x x x . . . x x x ]
B45: { 10,11,13,14,16,17 } [ . . . . . . . . . x x . x x . x x . ]
B46: { 10,12,13,15,16,18 } [ . . . . . . . . . x . x x . x x . x ]
B47: { 11,12,14,15,17,18 } [ . . . . . . . . . . x x . x x . x x ]
B48: { 13,14,15,16,17,18 } [ . . . . . . . . . . . . x x x x x x ]
|
Die folgende Abbildung zeigt
noch einmal den gleichen
( 18, 6, 3, 1 )-Design
in einer etwas kompakteren Form.
Jede Tabellenzeile repräsentiert eine Zahl,
jede Spalte repräsentiert
eine Tippreihe aus sechs Zahlen.
Wenn eine Zahl in einer Tippreihe enthalten ist,
wird dies durch ein "x" zum Ausdruck gebracht,
ansonsten steht ein Punkt ".":
| 5 10 15 20 25 30 35 40 45 |
---|----+----|----+----|----+----|----+----|----+---|---
1 |xxxxxxxxxxxxxxxx................................| 1
2 |xxxxxx..........xxxxxxxxxx......................| 2
3 |xxxxx.x.........x.........xxxxxxxxx.............| 3
4 |x....xxxxx.......xxx......xxx......xxxx.........| 4
5 |x....x....xxx...x...xxx......xxx...xxxx.........| 5
6 |x.....x......xxxx......xxx......xxxxxxx.........| 6
7 |.x...xxxxx.............xxx...xxx...x...xxx......| 7
8 |.x...x.......xxxx...xxx...xxx......x...xxx......| 8
9 |.x....x...xxx...xxxx............xxxx...xxx......| 9
10 |..x....x..x..x...x..x..x..x..x..x...x..x..xx.xx.| 10
11 |..x.....x..x..x...x..x..x..x..x..x..x..x..xx.x.x| 11
12 |..x......x..x..x...x..x..x..x..x..x.x..x..xx..xx| 12
13 |...x...x....x.x...x.x....x..x.x.x....x..x.x.xxx.| 13
14 |...x....x.x....x...x.x.x..x....x.x...x..x.x.xx.x| 14
15 |...x.....x.x.x...x....x.x..x.x....x..x..x.x.x.xx| 15
16 |....x..x...x...x...xx...x..x...xx.....x..x.xxxx.| 16
17 |....x...x...xx...x...x...x..xx...x....x..x.xxx.x| 17
18 |....x....xx...x...x...xx..x...x...x...x..x.xx.xx| 18
---|----+----|----+----|----+----|----+----|----+---|---
| 5 10 15 20 25 30 35 40 45 |
|
Ein ( 22, 6, 3, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 22, 6, 3, 1 )-Design:
1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2
-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
B1 : { 1, 2, 3, 4, 5, 6 } [ x x x x x x . . . . . . . . . . . . . . . . ]
B2 : { 1, 2, 7, 8, 9,10 } [ x x . . . . x x x x . . . . . . . . . . . . ]
B3 : { 1, 2,11,12,13,14 } [ x x . . . . . . . . x x x x . . . . . . . . ]
B4 : { 1, 2,15,16,17,18 } [ x x . . . . . . . . . . . . x x x x . . . . ]
B5 : { 1, 2,19,20,21,22 } [ x x . . . . . . . . . . . . . . . . x x x x ]
B6 : { 1, 3, 7,11,15,19 } [ x . x . . . x . . . x . . . x . . . x . . . ]
B7 : { 1, 3, 8,12,16,20 } [ x . x . . . . x . . . x . . . x . . . x . . ]
B8 : { 1, 3, 9,13,17,21 } [ x . x . . . . . x . . . x . . . x . . . x . ]
B9 : { 1, 3,10,14,18,22 } [ x . x . . . . . . x . . . x . . . x . . . x ]
B10: { 1, 4, 7,12,17,22 } [ x . . x . . x . . . . x . . . . x . . . . x ]
B11: { 1, 4, 8,11,18,21 } [ x . . x . . . x . . x . . . . . . x . . x . ]
B12: { 1, 4, 9,14,15,20 } [ x . . x . . . . x . . . . x x . . . . x . . ]
B13: { 1, 4,10,13,16,19 } [ x . . x . . . . . x . . x . . x . . x . . . ]
B14: { 1, 5, 7,13,18,20 } [ x . . . x . x . . . . . x . . . . x . x . . ]
B15: { 1, 5, 8,14,17,19 } [ x . . . x . . x . . . . . x . . x . x . . . ]
B16: { 1, 5, 9,11,16,22 } [ x . . . x . . . x . x . . . . x . . . . . x ]
B17: { 1, 5,10,12,15,21 } [ x . . . x . . . . x . x . . x . . . . . x . ]
B18: { 1, 6, 7,14,16,21 } [ x . . . . x x . . . . . . x . x . . . . x . ]
B19: { 1, 6, 8,13,15,22 } [ x . . . . x . x . . . . x . x . . . . . . x ]
B20: { 1, 6, 9,12,18,19 } [ x . . . . x . . x . . x . . . . . x x . . . ]
B21: { 1, 6,10,11,17,20 } [ x . . . . x . . . x x . . . . . x . . x . . ]
B22: { 2, 3, 7,12,18,21 } [ . x x . . . x . . . . x . . . . . x . . x . ]
B23: { 2, 3, 8,11,17,22 } [ . x x . . . . x . . x . . . . . x . . . . x ]
B24: { 2, 3, 9,14,16,19 } [ . x x . . . . . x . . . . x . x . . x . . . ]
B25: { 2, 3,10,13,15,20 } [ . x x . . . . . . x . . x . x . . . . x . . ]
B26: { 2, 4, 7,11,16,20 } [ . x . x . . x . . . x . . . . x . . . x . . ]
B27: { 2, 4, 8,12,15,19 } [ . x . x . . . x . . . x . . x . . . x . . . ]
B28: { 2, 4, 9,13,18,22 } [ . x . x . . . . x . . . x . . . . x . . . x ]
B29: { 2, 4,10,14,17,21 } [ . x . x . . . . . x . . . x . . x . . . x . ]
B30: { 2, 5, 7,14,15,22 } [ . x . . x . x . . . . . . x x . . . . . . x ]
B31: { 2, 5, 8,13,16,21 } [ . x . . x . . x . . . . x . . x . . . . x . ]
B32: { 2, 5, 9,12,17,20 } [ . x . . x . . . x . . x . . . . x . . x . . ]
B33: { 2, 5,10,11,18,19 } [ . x . . x . . . . x x . . . . . . x x . . . ]
B34: { 2, 6, 7,13,17,19 } [ . x . . . x x . . . . . x . . . x . x . . . ]
B35: { 2, 6, 8,14,18,20 } [ . x . . . x . x . . . . . x . . . x . x . . ]
B36: { 2, 6, 9,11,15,21 } [ . x . . . x . . x . x . . . x . . . . . x . ]
B37: { 2, 6,10,12,16,22 } [ . x . . . x . . . x . x . . . x . . . . . x ]
B38: { 3, 4, 7, 8,13,14 } [ . . x x . . x x . . . . x x . . . . . . . . ]
B39: { 3, 4, 9,10,11,12 } [ . . x x . . . . x x x x . . . . . . . . . . ]
B40: { 3, 4,15,16,21,22 } [ . . x x . . . . . . . . . . x x . . . . x x ]
B41: { 3, 4,17,18,19,20 } [ . . x x . . . . . . . . . . . . x x x x . . ]
B42: { 3, 5, 7,10,16,17 } [ . . x . x . x . . x . . . . . x x . . . . . ]
B43: { 3, 5, 8, 9,15,18 } [ . . x . x . . x x . . . . . x . . x . . . . ]
B44: { 3, 5,11,14,20,21 } [ . . x . x . . . . . x . . x . . . . . x x . ]
B45: { 3, 5,12,13,19,22 } [ . . x . x . . . . . . x x . . . . . x . . x ]
B46: { 3, 6, 7, 9,20,22 } [ . . x . . x x . x . . . . . . . . . . x . x ]
B47: { 3, 6, 8,10,19,21 } [ . . x . . x . x . x . . . . . . . . x . x . ]
B48: { 3, 6,11,13,16,18 } [ . . x . . x . . . . x . x . . x . x . . . . ]
B49: { 3, 6,12,14,15,17 } [ . . x . . x . . . . . x . x x . x . . . . . ]
B50: { 4, 5, 7, 9,19,21 } [ . . . x x . x . x . . . . . . . . . x . x . ]
B51: { 4, 5, 8,10,20,22 } [ . . . x x . . x . x . . . . . . . . . x . x ]
B52: { 4, 5,11,13,15,17 } [ . . . x x . . . . . x . x . x . x . . . . . ]
B53: { 4, 5,12,14,16,18 } [ . . . x x . . . . . . x . x . x . x . . . . ]
B54: { 4, 6, 7,10,15,18 } [ . . . x . x x . . x . . . . x . . x . . . . ]
B55: { 4, 6, 8, 9,16,17 } [ . . . x . x . x x . . . . . . x x . . . . . ]
B56: { 4, 6,11,14,19,22 } [ . . . x . x . . . . x . . x . . . . x . . x ]
B57: { 4, 6,12,13,20,21 } [ . . . x . x . . . . . x x . . . . . . x x . ]
B58: { 5, 6, 7, 8,11,12 } [ . . . . x x x x . . x x . . . . . . . . . . ]
B59: { 5, 6, 9,10,13,14 } [ . . . . x x . . x x . . x x . . . . . . . . ]
B60: { 5, 6,15,16,19,20 } [ . . . . x x . . . . . . . . x x . . x x . . ]
B61: { 5, 6,17,18,21,22 } [ . . . . x x . . . . . . . . . . x x . . x x ]
B62: { 7, 8,15,17,20,21 } [ . . . . . . x x . . . . . . x . x . . x x . ]
B63: { 7, 8,16,18,19,22 } [ . . . . . . x x . . . . . . . x . x x . . x ]
B64: { 7, 9,11,14,17,18 } [ . . . . . . x . x . x . . x . . x x . . . . ]
B65: { 7, 9,12,13,15,16 } [ . . . . . . x . x . . x x . x x . . . . . . ]
B66: { 7,10,11,13,21,22 } [ . . . . . . x . . x x . x . . . . . . . x x ]
B67: { 7,10,12,14,19,20 } [ . . . . . . x . . x . x . x . . . . x x . . ]
B68: { 8, 9,11,13,19,20 } [ . . . . . . . x x . x . x . . . . . x x . . ]
B69: { 8, 9,12,14,21,22 } [ . . . . . . . x x . . x . x . . . . . . x x ]
B70: { 8,10,11,14,15,16 } [ . . . . . . . x . x x . . x x x . . . . . . ]
B71: { 8,10,12,13,17,18 } [ . . . . . . . x . x . x x . . . x x . . . . ]
B72: { 9,10,15,17,19,22 } [ . . . . . . . . x x . . . . x . x . x . . x ]
B73: { 9,10,16,18,20,21 } [ . . . . . . . . x x . . . . . x . x . x x . ]
B74: { 11,12,15,18,20,22 } [ . . . . . . . . . . x x . . x . . x . x . x ]
B75: { 11,12,16,17,19,21 } [ . . . . . . . . . . x x . . . x x . x . x . ]
B76: { 13,14,15,18,19,21 } [ . . . . . . . . . . . . x x x . . x x . x . ]
B77: { 13,14,16,17,20,22 } [ . . . . . . . . . . . . x x . x x . . x . x ]
|
Die Lotto-Gesellschaften bieten
unter dem Namen
VEW-System 622
(VEW="Verkürzte engere Wahl")
ein Systemspiel an,
das auf einem
( 22, 6, 3, 1 )-Design
beruht.
Die folgende Abbildung zeigt
noch einmal den gleichen
( 22, 6, 3, 1 )-Design
in einer etwas kompakteren Form.
Jede Tabellenzeile repräsentiert eine Zahl,
jede Spalte repräsentiert
eine Tippreihe aus sechs Zahlen.
Wenn eine Zahl in einer Tippreihe enthalten ist,
wird dies durch ein "x" zum Ausdruck gebracht,
ansonsten steht ein Punkt ".":
| 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 |
---|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+--|---
1 |xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx........................................................| 1
2 |xxxxx................xxxxxxxxxxxxxxxx........................................| 2
3 |x....xxxx............xxxx............xxxxxxxxxxxx............................| 3
4 |x........xxxx............xxxx........xxxx........xxxxxxxx....................| 4
5 |x............xxxx............xxxx........xxxx....xxxx....xxxx................| 5
6 |x................xxxx............xxxx........xxxx....xxxxxxxx................| 6
7 |.x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...x...xxxxxx..........| 7
8 |.x....x...x...x...x...x...x...x...x..x....x...x...x...x..x...xx....xxxx......| 8
9 |.x.....x...x...x...x...x...x...x...x..x...x..x...x....x...x....xx..xx..xx....| 9
10 |.x......x...x...x...x...x...x...x...x.x..x....x...x..x....x......xx..xxxx....| 10
11 |..x..x....x....x....x.x..x......x..x..x....x...x...x...x.x.....x.x.x.x...xx..| 11
12 |..x...x..x......x..x.x....x....x....x.x.....x...x...x...xx......x.x.x.x..xx..| 12
13 |..x....x....xx....x.....x..x..x..x...x......x..x...x....x.x.....xx.x..x....xx| 13
14 |..x.....x..x..x..x.....x....xx....x..x.....x....x...x..x..x....x..x.xx.....xx| 14
15 |...x.x.....x....x.x.....x.x..x.....x...x..x.....x..x.x.....x.x..x....x.x.x.x.| 15
16 |...x..x.....x..x.x.....x.x....x.....x..x.x.....x....x.x....x..x.x....x..x.x.x| 16
17 |...x...x.x....x.....x.x.....x..x.x......xx......x..x..x.....xx.x......xx..x.x| 17
18 |...x....x.x..x.....x.x.....x....x.x.....x.x....x....xx......x.xx......x.xx.x.| 18
19 |....xx......x.x....x...x..x.....xx......x...x.x..x.....x...x..x...xx...x..xx.| 19
20 |....x.x....x.x......x...xx.....x..x.....x..x.x....x.....x..x.x....xx....xx..x| 20
21 |....x..x..x.....xx...x......x.x....x...x...x..x..x......x...xx...x..x...x.xx.| 21
22 |....x...xx.....x..x...x....x.x......x..x....xx....x....x....x.x..x..x..x.x..x| 22
---|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+----|----+--|---
| 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 |
|
176 Tippreihen mit Gewinngarantie
Auf der Grundlage des im vorigen Abschnitt gezeigten
( 22, 6, 3, 1 )-Designs
kann man nun leicht einen Design
konstruieren, mit dem unter Garantie
drei Richtige im Lotto erzielt werden!
Die Konstruktion sieht wie folgt aus:
Man teile die 49 Lottozahlen
in drei paarweise disjunkte Mengen
M1,
M2 und
M3
auf, so dass
M1 22 Zahlen,
M2 ebenfalls 22 Zahlen, und
M3 5 Zahlen enthält.
Für die beiden Mengen
M1 und
M2
bilde man je einen
( 22, 6, 3, 1 )-Design.
Das ergibt 2×77=154 Tippreihen.
Zusätzlich bilde man 22 weitere Tippreihen,
die jeweils eine Zahl aus
M1
sowie alle 5 Zahlen aus
M3 enthalten.
(Die Wahl von M1
für diesen Konstruktionsschritt
ist beliebig;
die Konstruktion kann gleichwertig
mit den 22 Zahlen aus M2
durchgeführt werden.)
Es ist leicht einzusehen,
dass für jede Menge
aus sechs beliebig ausgewählten Zahlen
sich in mindestens einer der 176 Tippreihen
mindestens drei der ausgewählten Zahlen
befinden.
Ein ( 9, 6, 4, 1 )-Design
Die folgende Abbildung zeigt einen
( 9, 6, 4, 1 )-Design:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
-+-+-+-+-+-+-+-+-+-
B1 : { 1,2,3,4,5,6 } [ x x x x x x . . . ]
B2 : { 1,2,3,4,7,8 } [ x x x x . . x x . ]
B3 : { 1,2,3,5,7,9 } [ x x x . x . x . x ]
B4 : { 1,2,4,5,8,9 } [ x x . x x . . x x ]
B5 : { 1,2,6,7,8,9 } [ x x . . . x x x x ]
B6 : { 1,3,4,6,7,9 } [ x . x x . x x . x ]
B7 : { 1,3,5,6,8,9 } [ x . x . x x . x x ]
B8 : { 1,4,5,6,7,8 } [ x . . x x x x x . ]
B9 : { 2,3,4,6,8,9 } [ . x x x . x . x x ]
B10: { 2,3,5,6,7,8 } [ . x x . x x x x . ]
B11: { 2,4,5,6,7,9 } [ . x . x x x x . x ]
B12: { 3,4,5,7,8,9 } [ . . x x x . x x x ]
|
Die Lotto-Gesellschaften bieten
unter dem Namen
VEW-System 609
(VEW="Verkürzte engere Wahl")
ein Systemspiel an,
das auf einem
( 9, 6, 4, 1 )-Design
beruht.
1.2.2000