本书共分为上、下两册。上册侧重于组合论课题的计数方面,下册专门讨论组合设计。载于本书上册的前言的第一部分是对全书而言的,对本册自然适用,除了以下数语需要重提外,其余不再赘述。这数语是:“本书从组合论的基础部分开始,讲述较详,并力求使处理问题的方法多种多样,但是,当需用其他数学学科,如数论、代数、数学分析的知识时,则假定读者对它们已经熟知,不再细论,”本册用到初等数论、不定方程、二次型的算术理论、代数数论等数论方面,以及有限域、有限群、有限几何等其他方面较多且有时还较专门的知识,但未能对它们详述,只是作些简单的介绍和指出基本的参考文献。
本册的任务是专门介绍组合设计的理论、方法和一些有关的著名问题。这里所介绍的组合设计的主要类型有:(1)完全区组设计(第十八章)。(2)平衡不完全区组设计(第十二章)及其重要特款——对称设计(第十三章),三连系(第十二、十九章),几何设计(第十七章),可分解的平衡不完全区组设计(第十九章)等,作为对称设计的重要内容,还有循环设计(第十四、十五章),Hadamard设计(第十六章)。(3)部分平衡不完全区组设计(第二十章)。(4)正交设计(第十八章)和横截设计(第十九章)。(5)按对平衡设计(第十八、十九章)。(6)t-设计,Youden设计,Room设计,称重设计,幻方,覆盖和填充等(第十一章)。在本书中,研究组合设计课题的方法是组合各种类型的设计来介绍的,因而散见于各章。主要的方法有:矩阵方法(见第十二、十三、十六、二十等章),数论方法(见第十四、十五等章),二次型论方法(见第十二、十三等章),有限域方法(见第十五、十六、十七、二十等章),有限几何方法(见第十五、十七、二十等章),以及组合方法等,在本书中,对于组合设计历史上的一些著名问题的研究和解决情况,是作为一般理论和方法的组成部分来介绍的,因而也散布在不同的地方。例如,关于正交拉丁方的Euler猜想的完整结果可在第十八章和第十九章中找到;关于三连系存在的充要条件问题的解决安排在第十九章中;v充分大且λ=1的可分解平衡不完全区组设计存在的充要条件问题的解决也在第十九章中;关于4n阶Hadamard矩阵的存在性问题的主要结果安排在第十六章中;关于Steiner三连系大集问题的简单介绍见第十二章,等等,为了使读者在讨论各类具体的设计之前对整个组合设计理论的概貌以及各类设计之间的联系有所了解,故以本册的首章来介绍该领域产生的实际背景,有关它的应用,它的主要类型,这些类型之间的联系,以及组合设计理论的内容,等等。
本册的目的之一是为从事数字通讯、试验设计、数论的应用、代数学的应用、有限几何学的应用以及组合数学等方面工作的研究人员提供一份有关组合设计方面内容较新且较全面系统的参考资料,所以,书中常常介绍一些课题的新近成果,使得对之有兴趣的读者可以查阅所引的文献,开展研究,本册的另一目的是为攻读组合数学的研究生和指导他们的老师提供一份教学用书。因此,基础部分讲述得较为详细,有时还辅以具体例子,使得所论内容尽可能易于理解和掌握。
组合设计理论的内容很丰富,涉及面很广,近年来发展很快,本书力求反映这一学科的主要方面和近期的发展状况,力求反映我国数学工作者对这一领域的贡献。此外,本书还力求用较为统一的观点来处理所论内容,尽可能地把纷繁的材料系统化。但是,由于这方面的专著所见不多,更限于作者的水平,因而缺点和错误在所难免。在介绍我国数学工作者的贡献或列出其论著时,因篇幅限制,也因囿于所知,很可能挂一漏万。所有这些,都诚望同志们批评指正。鉴于未见有同类书籍出版,故今抛出此砖,以期引出美玉。