Eu encontrei este exemplo. Não é exatamente o que você quer, mas se você olhar para cima usando contadores e as definições newcommand e renewcommand, você deve ser capaz de fazer exatamente o que você quer, o que não foi totalmente claro para mim.
\documentclass{article}
\begin{document}
\newcounter{set}
\setcounter{set}{2}
\newcounter{problem}[set]
\newcommand{\problem}{\refstepcounter{problem}{\vspace{2\baselineskip}\noindent\large \bfseries Problem~\arabic{set}.\arabic{problem}}\}
\problem
\textit{Sum-product algorithm:} Consider the sum-product\ldots.
\problem
\textit{Max-marginals:} Consider the max-marginals\ldots.
\stepcounter{problem}
\problem
Demonstraction of \verb"\stepcounter"
\addtocounter{problem}{-1}
\problem
Counter increments can be negative!
\end{document}