通过实验设计骑车上山灵感来自 Peter Polito 的博客系列DOE-ing他的跑步，我决定对骑自行车做同样的事情。 我有几个关于自行车性能的问题，我想实验设计(DOE) 是回答这些问题的好方法。
我的问题：
- 自行车对性能有多大影响？
- 骑行前一晚喝啤酒会影响骑行表现吗？
- 我应该在骑行前吃东西以提高性能吗？
那么让我们看看我们可以通过 DOE 学到什么。
骑行
在具体回答这些问题之前，让我们先谈谈旅程。 骑自行车上山 12 次（似乎很荒谬）以测试性能确实帮助我了解了 DOE 中每次运行的价值。 有问题的山是 Lookout Mountain，它位于科罗拉多州的戈尔登上方。 在大约 4.5 英里（7.25 公里）内上升近 1,300 英尺（400 米）以增加挑战，攀登从海拔 6,000 英尺（1850 米）以上开始。 对于自行车爱好者来说，这是 2 级爬坡，对于专业骑手来说只是一个减速带。 对于像我这样身材走样的业余爱好者来说，攀登是对意志的长期、不屈不挠的考验。 这是骑行地图和配置文件的快照。
在第一张照片中，我在攀登的底部，试图对远处在我上方伸展的桌顶山感到兴奋。 在第二张照片中，我在攀登的顶端更开心，这种观点很难怪我。
我一直想知道自行车如何影响性能，但我从未见过设计良好的实验来衡量这种影响。 重量更轻、部件质量更高的自行车价格可能会大幅上涨，但这对您的性能有何影响？ 为了测试这一点，我将使用两辆自行车。 一种更像是高性能公路自行车，另一种更像是通勤自行车。 这是这两辆自行车的胶带的故事。
*我全家两次在没有水瓶的情况下对自行车称重；报告平均重量。 是的，我对我的浴室秤进行了测量系统分析。 好消息是天平并没有提供太多额外的可变性，我儿子可能会在测试零件方面有前途。
为了让您了解公路自行车的重量，我向几位同事询问了他们的公路自行车重量，我得到的自行车重量范围为 19.5-22 磅。 关键是我有一辆轻型公路自行车和一辆重型公路自行车可用于该 DOE。 我真的很喜欢我的自行车，我想对它们进行测试。
美国能源部
我将其设置为功能性实验设计因为我想在整个骑行过程中测量我的心率和速度。 我测量的另一个反应是攀登时间，我称之为柱子来发布时间（攀登开始时有柱子，结束时有柱子）。 我还记录了骑行开始时的天气、骑行前的体重、自上次骑行以来的天数，以及我是否在两次骑行之间跑步。 我试图将游乐设施间隔两三天，并让游乐设施在早上大约同一时间开始。 我在中设置了 DOE JMP使用随机块因子将这些游乐设施分组为数周，以防我在 DOE 期间的表现有所提高。 带有结果的 DOE 显示在下面的数据表中。
结果
完成我的 DOE 后，我运行了通过创建 DOE 生成的 REML 模型。 我发现我的两个因素被证明是微弱的，并且模型非常适合预测攀登时间。 看起来我的时间在 DOE 期间有所改善，但随机阻塞因素（或骑行周数）在统计上并不显着。 这可以通过 REML Variance component Estimate 报告看到。 p 值太高，无法表示统计显着性，置信区间包含 0。
问题一：我的自行车如何影响我的表现？
令人惊讶的是，我一直骑着我的近 23 磅重的通勤自行车 Cilo，上山的速度比我的 Max Lelli 还快。 将近 5.5 磅的差异并没有达到我预期的效果。 这让传奇自行车手 Eddy Merckx 更加可信，他说：“不要购买升级，提高等级。 ”
问题2：骑行前一晚喝啤酒会影响我的骑行表现吗？
另一个令人惊讶的结果：如果我前一天晚上喝了啤酒，我往往会更快地骑车上山。 谁知道酒精可以用作提高成绩的药物？
问题三：我应该在骑行前吃东西以提高性能吗？
骑行前吃东西并没有显着影响我上山的骑行时间，但它确实对我的两个功能反应产生了影响：心率和速度。 下面是我的平均心率图表，根据我是否在骑行前进食，爬升距离。 随着进食，我的心率往往会更高，并且保持更高的时间更长。
该图显示了我在骑行过程中的速度曲线。 正如您所看到的，尽管进食对总时间没有影响，但它会对个人资料产生影响。
结论
我有很多意想不到的结果，发现更重的自行车和前一天晚上喝啤酒实际上提高了自行车性能。 虽然零食不会影响我的时间，但它们确实会导致总体心率更高和速度曲线不同。 总而言之，我认为这个实验是成功的。 现在我可以让我的妻子知道我今晚需要啤酒，因为我计划明天去骑自行车。 干杯!
骑自行车上山 12 次以测试性能确实帮助我了解了 DOE 中每次运行的价值。 有问题的山是位于金色科罗拉多州上方的 Lookout 山。 在大约 4.5 英里（7.25 公里）内上升近 1,300 英尺（400 米）以增加挑战，攀登从海拔 6,000 英尺（1850 米）以上开始。 对于自行车爱好者来说，这是 2 级爬坡，对于专业骑手来说只是一个减速带。对于像我这样身材走样的业余爱好者来说，攀登是对意志的长期、不屈不挠的考验。
回复：通过实验设计骑自行车上山@Paulswinand ，几年前，当我过去常常在周六早上的俱乐部骑行时出去，几乎每个人都在骑碳纤维。 在大型攀登中始终率先登顶的自行车手骑着 1980 年代的 Peugeot 钢架。 很明显，碳纤维车架的重量优势可以忽略不计，车手的重量是一个更大的因素。
回复：通过实验设计骑自行车上山@Phil_凯关于钢制自行车：重量被高估了很多，如果你吃得很多，体重每天可能会变化 4-6 磅。首先，我参加了越野赛并拥有一辆高档的碳纤维自行车，但在过去 10 年的 12 场系列赛中，我在 Cat 1-2-3 的前 10 名中唯一的排名是钢制单速。 所以，关键是，在某些情况下，钢材确实效果更好（我的理论是钢材单速实际上在某些课程中具有优势，尽管这些排名不在 stat sig——只有 3 倍，现在我们有向下漂移结果由于年龄:) @Peter_Hersh我看过一些关于较胖轮胎的研究，如果表面比赛车场更粗糙，较胖的轮胎应该更快……上下弹跳的前向能量损失更少。 （我看到的研究是在瑞典对 28MM 轮胎进行的）。
钢铁终评，乘坐也很愉快。 新型碎石自行车的几何形状类似于旧的意大利竞赛自行车（想想 50-60 年代）或旅行自行车。
回复：通过实验设计骑自行车上山@Phil_凯绝对是一个非常平稳的旅程。实验后，我给Cilo换上了32mm的轮胎，现在就像坐在沙发上一样。
回复：通过实验设计骑自行车上山谢谢， @Peter_Hersh . 这有助于我投资新的钢架自行车的商业案例。 钢铁是真的.
回复：通过实验设计骑自行车上山@eranse ，您在帖子中看到的 HR 和速度图是 6 次骑行的平均值，每次骑行有和没有进食。形状参数的差异在统计学上具有显着差异。这些参数来自 JMP 中执行的功能数据分析。如果你有兴趣了解更多。这是我在话题.
回复：通过实验设计骑自行车上山伟大的实验 - 感谢分享。
作为一名统计新手 - 我对吃与不吃的心率和速度与距离的关系图很感兴趣。 有没有办法量化这些趋势的均值差异？它们真的不同，还是只是在视觉上看起来不同？
回复：通过实验设计骑自行车上山@YvesJMP ，我试图将我的啤酒消费间隔保持在大约 10 小时的骑行时间。我会在晚上 9 点喝啤酒，然后在早上 7 点开始骑行。这会有所不同，但会相对一致。也许喝啤酒和骑马之间有一个理想的间隔。此外，啤酒的类型可能会起到一定作用，因为双倍 IPA 可能会产生与拉格啤酒不同的影响。
我认为共识是睡眠监测将是下次注意的好事。如果你和@尼克谢尔顿想乘坐房车前往科罗拉多州，我们可以对其进行测试。
回复：通过实验设计骑自行车上山@Paulswinand , 是的，瓦特绝对是开始的计划，但传感器是一个问题。对于不同的组件组，我无法为这个实验切换后轮。在每一次攀登结束时，我都感到自己完全不堪重负或付出了 100% 的努力。我可能可以节省几秒钟，但我认为我剩下的时间不多了。这引出了我最喜欢的 Greg LeMond 自行车名言之一“它永远不会变得更容易，你只会变得更快”。
回复：通过实验设计骑自行车上山@贝弗利布朗绝对我在峰会的顶端感到非常高兴。我不确定披萨是否有帮助，但我愿意尝试一下。还有一个很好的观点，对我有用的东西不一定对其他人有用。
回复：通过实验设计骑自行车上山我对饮食和啤酒的结果并不感到惊讶。 努力前一天晚上喝 1 杯啤酒是有帮助的，因为酒精是第三种能量来源。 骑行前不进食总能帮助我在骑行过程中感觉更好，因此显示较低的心率对我来说是合乎逻辑的。 看看在骑行前多少小时啤酒实际上有帮助会很有趣。
回复：通过实验设计骑自行车上山啤酒的另一个有趣的生理测试实际上是喝啤酒的时间，以及睡眠深度的一些测量
回复：通过实验设计骑自行车上山我看到之前的帖子说你试过power。 基于轮子的系统可以让你更换后轮，尽管你需要所有相同的齿轮
回复：通过实验设计骑自行车上山一个非常有趣的分析：我很好奇，您是否有任何理由不测量瓦特，看看您是否真的在骑较重的自行车的日子里踩得更用力？ 另外，你认为每次跑步的努力度都是 100%/相等吗？
干杯
保罗斯威南德
回复：通过实验设计骑自行车上山多么有趣的分析！ 我注意到你在山顶上笑得更灿烂了。 在这篇关于运动营养的论文中，我的一位老教练建议在公路赛前吃披萨： http://ommolketab.ir/aaf-lib/cywpp8jo4rt55qk5ci60zsui5q775l.pdf我们都是一个人的实验...
回复：通过实验设计骑自行车上山@P_Bartell有趣的是，我也不相信我的浴室秤。
回复：通过实验设计骑自行车上山很棒的对话——我喜欢 DOE 和 Biking！
回复：通过实验设计骑自行车上山@Peter_Hersh实际上，它是“抓取并改进”……但您明白了要点。 在您开始实验之前，浴室秤 MSA 是必不可少的。 我目前的秤具有某种我无法动摇的“记忆”。 如果我以非常短的时间间隔上车和下车，这是一个数字读数，数字会低至 0.1 磅。 永不改变。 甚至不到 0.1 磅。 我觉得这很难相信，所以我认为在缺乏重复测量变化的背后，控制器中存在某种逻辑。 因为我们都知道，“所有的工作都是一个过程。 所有过程都是可变的。 我们使用数据来做出决定或指导行动。” 一个帖子中有两个 Peter Bartellisms。 今天签到。
回复：通过实验设计骑自行车上山@Stroget ，您可能对不可控因素是正确的。理想情况下，我会有更多的游乐设施和正常工作的功率监视器。对于我在骑行前喝的啤酒，前一天晚上是一两杯 IPA。大约在乘车前 9-10 小时。我的退休同事@P_Bartell总是习惯说窃取和改进。他还想要浴室秤 MSA。
回复：通过实验设计骑自行车上山@robyngodfrey0 , 你应该阅读@Peter_Polito关于跑步的博客。这是我的灵感。DOE-ing Myself：使用实验设计更有效地运行如果您想帮助建立 DoE，我很乐意帮助您。
回复：通过实验设计骑自行车上山@SimonW_14 ，使用功率计/脚踏圈速监测器是最初的想法，两者都将是功能性反应。我购买的显示器附在我的鞋子上，因此我可以轻松地在两辆自行车上使用。在使用传感器进行几次试乘时，它并没有很好地与我的手机保持连接，很多数据丢失了。我最终退回了它，很失望我没有这些信息。我怀疑你是对的，在 Cilo 上，由于更大的小链轮，我平均产生更多的功率。骑行的最后一周，这是我度过的最美好的时光，我花了更多的时间在奶奶装备之外，这似乎表明了这一点。将来我可能会尝试使用不同的功率计，但现在，我将进行较少结构化的骑行。
回复：通过实验设计骑自行车上山也许是太多无法控制的次要因素。就像指出的传动装置和车架尺寸一样。你每次都喝同样的啤酒吗？哪一种？ - 我需要给我一些！这是一个很棒的 DOE/自行车故事 - 我可能会偷走它！:)
回复：通过实验设计骑自行车上山很想用跑步来做这个实验！
回复：通过实验设计骑自行车上山@Peter_Hersh演示 DOE 和后续分析的有趣方式。 考虑到距离和海拔增益（以及起始高度）的那些时间非常好！ 感谢您花时间辛勤工作并分享您的发现。
你能装一个功率计吗:)可以在自行车之间互换以查看您的功率输出吗？ 我原以为与 Lelli 相比，您的 Cilo 上山需要额外的功率，因为自行车的重量更大。 如果您骑两辆自行车的瓦数相同，那么我认为 Lelli 会获得更好的时间？
其他建议（如果你有时间/金钱/爱好）：
您的传动比略有不同这一事实是否会在您为 Cilo 产生更多动力方面发挥作用？ 假设您在两辆自行车的前部较小的链环中，并且两辆自行车的踏频相同，那么我认为您通常会在 Cilo 上提供更多动力？ 尽管两辆自行车的后飞轮上都有 26 个链轮，但 Cilo 的前链轮是 42，而 Lelli 是 39。
如果您在两辆自行车上的链轮和前链环方面有相同的飞轮，那么我想知道差异是否会转向 Lelli？ 但这需要对您的其中一辆自行车进行一些重大的自行车改动:)
回复：通过实验设计骑自行车上山@Peter_Polito ，很好的问题。时间实际上只是上升，所以下降并没有进入改进时间。我认为有两件事可能在起作用。传动装置和座椅位置。Cilo 上的传动装置没有 Max Lelli 那样高的传动装置。Cilo 的车架也稍大一些，这可能是有益的。
回复：通过实验设计骑自行车上山多么棒的发现！ 您将更快/更重的自行车归因于什么？ 下坡速度是我所能想到的。 也许啤酒能让你睡得更快，你整体上更放松。 无论哪种方式，看起来您的未来都会喝啤酒 DOE。回复：通过实验设计骑自行车上山还需要什么证据！？有趣的实验@Peter_Hersh ， 一如既往！
