第 8 课：Excel 生成模式

AI 怎么生成 Excel 文件？

和"文档自动化工厂"一样，这里用的也是代码生成模式：

graph TD A["AI 理解需求"] --> B["AI 写 Python 代码（用 openpyxl / pandas）"] B --> C["Bash 执行 Python 代码"] C --> D["代码输出 .xlsx 文件"] D --> E["recalc.py 验证公式"] E -->|"有错误"| F["AI 修复"] --> B E -->|"无错误"| G["完成"]

不同的是： - 文档自动化工厂用 JavaScript + docx 库 生成 Word - 这里用 Python + openpyxl/pandas 生成 Excel

AI 写的 Python 代码长什么样？

假设用户说："帮我做一个 2024 年月度销售报表"。AI 会写出类似这样的代码：

code
from openpyxl import Workbook
from openpyxl.styles import Font, PatternFill, Alignment, Border, Side
from openpyxl.utils import get_column_letter

wb = Workbook()
ws = wb.active
ws.title = "Monthly Sales 2024"

# ===== 表头样式 =====
header_font = Font(name='Arial', size=11, bold=True, color='FFFFFF')
header_fill = PatternFill(start_color='217346', fill_type='solid')  # Excel绿
thin_border = Border(
    left=Side(style='thin'),
    right=Side(style='thin'),
    top=Side(style='thin'),
    bottom=Side(style='thin')
)

# ===== 标题行 =====
headers = ['Month', 'Revenue', 'Cost', 'Profit', 'Margin']
for col, header in enumerate(headers, 1):
    cell = ws.cell(row=1, column=col, value=header)
    cell.font = header_font
    cell.fill = header_fill
    cell.alignment = Alignment(horizontal='center')
    cell.border = thin_border

# ===== 数据行（蓝色 = 用户可修改的输入） =====
months = ['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun',
          'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec']
input_font = Font(name='Arial', size=11, color='0000FF')  # 蓝色=输入

for i, month in enumerate(months, 2):  # 从第2行开始
    ws.cell(row=i, column=1, value=month).border = thin_border

    # Revenue 和 Cost 是蓝色（用户输入）
    rev_cell = ws.cell(row=i, column=2, value=0)
    rev_cell.font = input_font
    rev_cell.number_format = '#,##0'
    rev_cell.border = thin_border

    cost_cell = ws.cell(row=i, column=3, value=0)
    cost_cell.font = input_font
    cost_cell.number_format = '#,##0'
    cost_cell.border = thin_border

    # Profit = Revenue - Cost（公式！不是硬编码！）
    profit_cell = ws.cell(row=i, column=4)
    profit_cell.value = f'=B{i}-C{i}'      # ✅ 公式
    profit_cell.number_format = '#,##0'
    profit_cell.border = thin_border

    # Margin = Profit / Revenue（带除零保护）
    margin_cell = ws.cell(row=i, column=5)
    margin_cell.value = f'=IF(B{i}=0,0,D{i}/B{i})'  # ✅ 防 #DIV/0!
    margin_cell.number_format = '0.0%'
    margin_cell.border = thin_border

# ===== 汇总行 =====
total_row = len(months) + 2
ws.cell(row=total_row, column=1, value='TOTAL').font = Font(bold=True)

for col in [2, 3, 4]:  # Revenue, Cost, Profit
    col_letter = get_column_letter(col)
    cell = ws.cell(row=total_row, column=col)
    cell.value = f'=SUM({col_letter}2:{col_letter}{total_row-1})'  # ✅ 公式
    cell.font = Font(bold=True)
    cell.number_format = '#,##0'
    cell.border = thin_border

# Margin 汇总（加权平均）
margin_total = ws.cell(row=total_row, column=5)
margin_total.value = f'=IF(B{total_row}=0,0,D{total_row}/B{total_row})'
margin_total.font = Font(bold=True)
margin_total.number_format = '0.0%'
margin_total.border = thin_border

# ===== 列宽自适应 =====
ws.column_dimensions['A'].width = 12
for col in range(2, 6):
    ws.column_dimensions[get_column_letter(col)].width = 15

# ===== 冻结表头 =====
ws.freeze_panes = 'A2'

# ===== 保存 =====
wb.save('Monthly_Sales_2024.xlsx')
print('Sales report generated successfully!')

注意 AI 遵守的规范

对照上一课讲的 SKILL.md 规范，看看 AI 是怎么执行的：

1. 公式优先 ✅

code
# Profit 用公式，不是硬编码
cell.value = f'=B{i}-C{i}'

# 汇总用 SUM 公式
cell.value = f'=SUM(B2:B13)'

2. 防止公式错误 ✅

code
# Margin 用 IF 避免除以零
cell.value = f'=IF(B{i}=0,0,D{i}/B{i})'
#              ↑ 如果 Revenue=0，就返回 0，不会出 #DIV/0!

3. 颜色规范 ✅

code
# 蓝色 = 用户可修改的输入值
input_font = Font(color='0000FF')

# 黑色（默认）= 公式计算结果

4. 专业格式 ✅

code
# 数字格式
cell.number_format = '#,##0'     # 千位分隔符
cell.number_format = '0.0%'     # 百分比

# 冻结表头
ws.freeze_panes = 'A2'

# 边框
thin_border = Border(left=Side(style='thin'), ...)

pandas 的使用场景

如果用户上传了一个 CSV 或 Excel 要做分析，AI 更可能用 pandas：

code
import pandas as pd

# 读取用户上传的数据
df = pd.read_excel('./problems/uploaded_data.xlsx')

# 数据分析
summary = df.groupby('Region').agg({
    'Sales': ['sum', 'mean', 'count'],
    'Profit': 'sum'
}).round(2)

# 导出为新的 Excel
with pd.ExcelWriter('Analysis_Report.xlsx', engine='openpyxl') as writer:
    df.to_excel(writer, sheet_name='Raw Data', index=False)
    summary.to_excel(writer, sheet_name='Summary')

但如果需要精细格式控制，AI 会在 pandas 导出后再用 openpyxl 来美化：

code
# 第一步：pandas 做数据分析
df = pd.read_excel(...)
summary = df.groupby(...).agg(...)

# 第二步：openpyxl 做精细排版
from openpyxl import load_workbook

wb = load_workbook('Analysis_Report.xlsx')
ws = wb['Summary']

# 添加格式、公式、冻结等
for cell in ws[1]:
    cell.font = Font(bold=True, color='FFFFFF')
    cell.fill = PatternFill(start_color='217346', fill_type='solid')

wb.save('Analysis_Report.xlsx')

多工作表的例子

AI 也能生成多工作表的复杂 Excel：

code
wb = Workbook()

# 工作表 1：原始数据
ws_data = wb.active
ws_data.title = "Raw Data"
# ... 填入数据 ...

# 工作表 2：月度汇总
ws_monthly = wb.create_sheet("Monthly Summary")
# ... 用公式引用 Raw Data 的数据 ...
# 例如：='Raw Data'!B2

# 工作表 3：仪表盘
ws_dashboard = wb.create_sheet("Dashboard")
# ... 用公式引用 Monthly Summary 的汇总数据 ...

wb.save('Multi_Sheet_Report.xlsx')

代码生成 → 执行 → 验证的完整循环

graph TD S1["第 1 步：Skill → 读取 xlsx SKILL.md"] S2["第 2 步：Read → 读取 docx-js.md（如果需要的话）"] S3["第 3 步：Write → 写 generate_report.py"] S4["第 4 步：Bash → python3 generate_report.py"] S5["第 5 步：Bash → python3 recalc.py report.xlsx"] S1 --> S2 --> S3 --> S4 S4 -->|"成功"| S5 S4 -->|"报错"| FIX1["AI 看错误信息 → 修改代码"] --> S4 S5 -->|"status: success"| DONE["完成"] S5 -->|"status: errors_found"| FIX2["AI 修复公式"] --> S4

和 Word 生成的对比

	Word 生成（文档自动化工厂）	Excel 生成（本项目）
AI 写的代码	JavaScript	Python
用的库	docx-js	openpyxl + pandas
核心挑战	排版精确（字号、间距）	公式正确（无 #REF! 等）
验证方式	检查文件是否存在	recalc.py 验证公式
格式规范	字号、边距约束	颜色规范、公式规则

共同点：都是"AI 写代码 → 执行代码 → 产出文件"的代码生成模式。

本课小结

AI 通过写 Python 代码来生成 Excel（代码生成模式）
openpyxl 处理格式和公式，pandas 处理数据分析
AI 严格遵守 SKILL.md 的规范：公式优先、零错误、颜色规范
有完整的验证闭环：生成 → recalc.py 验证 → 有错就修 → 再验证

课后练习

让 AI 生成一个 Excel，然后打开 AI 写的 Python 脚本看看
修改 AI 的代码，加一列新数据，手动运行看看效果
故意引入一个 #REF! 错误（引用不存在的单元格），运行 recalc.py 看看报告