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Banister 模型:訓練負荷的數學量化

訓練科學

引言

如果說 Yakovlev 用文字描述了超補償,那 Eric Banister 在 1975 年就是把這個概念變成數學公式的人。他的 Fitness-Fatigue Model 是現代運動科學量化訓練負荷的基礎,也是 TrainingPeaks、Intervals.icu 等工具背後的核心邏輯。

Banister 模型的核心方程式

表現(Performance, P)由兩個指數衰減項決定:

P = k1 × Fitness − k2 × Fatigue

  • Fitness(CTL):長期累積負荷,衰減慢(時間常數 ~42–45 天)
  • Fatigue(ATL):短期急性負荷,衰減快(時間常數 ~7 天)
  • Form(TSB)= Fitness − Fatigue

TrainingPeaks PMC 三大指標

指標 全名 意義 理想範圍
CTL Chronic Training Load 42 天指數平均,代表體能 持續上升
ATL Acute Training Load 7 天指數平均,代表疲勞 視週期而定
TSB Training Stress Balance CTL − ATL,代表狀態 比賽前 +5 至 +15

TSS 計算方式

每次訓練的負荷量化為 TSS(Training Stress Score):

TSS = (時間秒 × NP × IF) / (FTP × 3600) × 100

  • IF(Intensity Factor)= NP / FTP
  • NP(Normalized Power)= 加權平均功率,反映變動強度
  • 1 小時 @ FTP = 100 TSS

用 PMC 規劃訓練

  • 基礎期:CTL 每週上升 3–5 TSS/d,TSB 可維持 −10 至 −20
  • 比賽期:賽前 7–14 天減量讓 TSB 上升至 +5 至 +15
  • 警戒:TSB < −30 高度過度風險;ATL 連 14 天上升必須減量

研究方向

Banister 在 Theoretical Aspects of Athlete Training 奠定模型基礎;Busso 改良為非線性版本;Coggan 將模型實用化為 TSS 系統,成為現代 power-based 訓練的數學標準。

實用建議

  • 沒有 power meter 可用心率 TRIMP 替代
  • 不要過度追求 CTL 數字,比較自己的歷年趨勢即可
  • 賽前 Taper 標準:CTL 損失不超過 10%,TSB 達 +5–+15
  • 模型是工具不是真理,需配合主觀感覺與生理監測

結語

Banister 模型讓「狀態」這個主觀概念變成可畫圖、可預測的科學工具。對台灣業餘車手而言,用 PMC 規劃半年至一年的週期,是進階訓練最有價值的投資之一。免費工具 Intervals.icu 已內建完整 PMC,無需付費即可使用。

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