Python处理数据是很方便的，用来分析学生成绩，生成成绩报告还是方便的。其实只要认真找一本Python科学计算的书籍，认真学一遍就知道怎么办了，但是系统学习成本太高，所以尽管网上免费的资源汗牛充栋，我还是要重复造轮子，也记录自己学习的过程。

对于数据科学家或者专业的程序员来说，处理excel这种事其实非常小儿科，但是成绩分析不在他们的业务范围内，所以面向教务员、信息技术老师的python成绩分析的教程相对比较少；学校里相当一部分办公室人员、行政人员、教务员都是信息技术教师担任的，很多数理老师学习编程能力也很强或者本身有编程基础，而数理老师担任班主任的挺多，也有成绩分析的需求，从这部分老师的使用场景出发，来分析python处理成绩应该怎么做，甚至扩展到办公自动化的需求。

成绩分析

实际上现在成绩分析已经容易多了，装备了智学网、全通等各种网络阅卷系统的学校，如果是网上阅卷，很容易就能够根据自己的需求得到需要的成绩分析报告，平均分最高分，三线一律，分数段分析等等，除了数据还能够给出丰富的图表；也有的考试系统，虽然给出了洋洋洒洒数页的分析报告，但是不能定制，不能提供学科老师关注的成绩分析的点；至于这些成绩分析，能否给出更加详细的知识点掌握情况的反馈，这个不在本文讨论之列，本文只讨论每科最终得分；有的学校是由教务员或者信息技术老师用Excel或者成绩分析软件进行分析，但是多年的成绩数据往往不能够形成数据库，相对来说比较分散。

能够购买网上阅卷系统或者成绩分析软件的学校其实还是少数，大部分都是自己用Excel进行分析，如果是单个班级单个学科，用Excel进行成绩分析并不复杂，但是如果涉及到任教的所有班级、整个年级甚至整个学校，用Excel进行成绩分析的工作就会相当繁重，大大超过了学会python再来进行成绩分析的工作量。所以无论是因为缺乏必要的软件工具，还是用Excel太复杂又或者不能胜任，学习用python来进行成绩分析和处理都是有必要的，无论是对于当前在校的老师还是还在学校的师范生。疫情当前，生活本来就很难，提高工作效率，会有更多的时间放空和养生，毕竟无论什么时候养生都是第一位呢。

当然用python来处理一个年级的成绩，需要所有的成绩表格式一致，不一致的话需要进行预处理也就是所谓的数据清洗，这样写程序会避免写一些额外的代码，毕竟大家都知道代码其实并不智能，你要写的很智能，就要增加非常度的开发量，但是这些开发量可以通过统一格式来避免；有的学校统计成绩用钉钉的在线表格或者金山在线文档，格式会一致，这样就会方便很多；很多高大上的功能，在实际中并不是很重要，甚至我们不处理异常，更多的我们写的是一次性的脚本或者程序，运行一次之后就“丢弃了”，当然了成绩分析这种事，年年有，每个学期有，花费心思定制属于自己的成绩分析软件是值得的，毕竟大部分老的教师职业生涯都要三四十年，从这个角度学习python，在现有软件不能满足需求，学校自己不足的情况下，开发自己的成绩分析软件，用的顺手的软件是很赚的。

事情做多了，手熟了，就会有自己的一套方法，把这套方法用程序表示出来，并渐渐的能够兼容很多乱七八糟的情况，属于自己的软件就成了。从这个角度，我很佩服以前工作的学校的一个体育老师，自己从零开始学习，开发了青岛市运动会管理系统，从这个角度，他比我厉害。

Python库的选择

其实用Python进行成绩分析，Pandas无疑是最强大的，然后才是其他的Excel相关的第三方库，比如xlrd&xlwt、openpyxl、xlxwriter等，但是情境的不同需要选择的库也不同。

xlrd&xlwt

xlrd的作用是读取Excel文件，xlwt是修改Excel文件。不管悲催的是，想要既要读取又修改&吸入Excel，还需要第三方库的支持。相对来说修改并保存Excel的逻辑比较复杂，所以只有仅需读取excel的时候，用xlrd。

openpyxl

这个库不支持2003版本的excel，excel 2010之后的都是支持的，现在一般电脑自带的excel版本都比较新，所以用这个库不会遇到太多的兼容性问题；即便是偏远地区，薄弱校，excel的版本大多是2007或者wps，实在不行，如果真的是excel2003，装个wps也能解决问题。

openpyxl的API设计的比xlrd合理，跟我们日常使用excel的逻辑是一致的，读取并写入excel也很优雅流程，跟我们用excel打开文件，然后保存一样简单。甚至openpyxl还支持公式等操作，但是其实，我们只需要用到数据的读取就好了。

如果是用xlrd&xlwt类似的库来读取写入excel，进行成绩分析，成绩分析的算法需要自行实现，好比你买了一套工具比较少的工具箱，能够满足基本需求，但是高级的需求要自己实现，毕竟只有一把锉刀也可以造锤子，但是如果有机床肯定更加方便。但是如果是用pandas库进行成绩分析，那么就好比从传统木工工具上升到了机床，直接数控开榫，效率大大提高。pandas求总分、平均分，六选三不同组合的分是很简单的，几乎跟用excel公式没有差别，但是相对来说openpyxl稍微麻烦点，pandas处理数据是按照矢量来的，跟openpyxl是不同的。不过对于初学者pandas更加容易理解，就像小孩子在学习小乌龟编程，宁愿复制命令，也不会主动的用循环或者函数简化代码，要么不会，要么掌握的不够熟练。

openpyxl的安装

安装非常简单，只需要在python中的命令行提示符中

python -m pip install openpyxl

或者更简单一点

pip install openpyxl

pandas

pandas无疑是强大的，坦白的讲，我自己也不熟悉，当然这也是我写文章的原因，记录自己学习的过程，健身学习印象。

处理excel

文件的打开和关闭

其实，分析成绩最常见的工作流就是：打开文件，编辑excl文件，保存文件。这个流程用excel来做旧比较简单。

from openpyxl import load_workbook

# 打开excel文件
wb = load_workbook('iamhappy.xlsx')

# 选择第1个工作表sheet
ws = wb.active 

# 修改A1单元格的值
ws['A1'] = '苟日新，日日新'

# 保存文件
wb.save('iamhappy.xlsx') 

首先从openpyxl库中导入加载（打开）excel文件要用到的方法（工具）load_workbook，然后调用，相当于在excel通过打开菜单，打开文件；而wb.active其实就是选择默认激活的工作表，在excel中默认激活的excel一般是第一个，当然你修改了就不是了，这个在处理excel的时候是需要注意的。

选择工作簿中激活的工作表
这个是用wps创建的默认只有一个sheet，而excel老版本创建的工作簿默认有3个sheet（工作表），现在最新的excel 365也是一个了。而运行ws = wb.active就相当于，用鼠标单击了Sheet1，意味着要在这个工作表中处理数据。

注意我们平时说的excel文件术语是工作簿，也就是英文的worksheet，习惯性缩写为wb；而工作表就是sheet，也就是worksheet这个词，习惯性缩写为ws；日常生活中一般很少用工作簿或者工作表，除非是写书，一般说excel文件和sheet。**还需要注意的是，在excel打开的情况下，python程序无法操纵excel文件的，需要在文件关闭的状态下进行。

文件的修改

打开关闭文件只是准备工作，对数据修改才是核心，也就是数据的插入、修改、删除、复制、计算、格式等操作，我们慢慢讲来。

在这里需要赘述下excel中的基本概念，单元格，单元格的值，单元格的行标和列标，以及单元格的格式，单元格值的修改；然后是行的概念，列的概念，表头；然后是公式；这是一些基础的概念，想要用python处理excel，就要知道在python的第三方库xlrd、openpyxl以及pandas，这些操作是如何完成的，掌握了这些知识，就可以愉快的用python进行数据处理了。所以从这个角度来看，python处理数据其实很简单的。

以前陪朋友去咨询古筝课程，说学习古筝有两种学习方法，一种是为了考级那就非常系统的学习，一种是老头老太太，学会弹奏一两首就行了，这两种学习目的不同的人，教学方式也不同，就像有人看了陈情令，买了笛子就只想学会不羁是一样的。

单元格值的读取和修改

可以说无论是什么水平的excel使用者，大部分时间都花在了跟单元格打交道上，夸张点说，只要我们知道了如何读取单元格，如何设置、修改单元格的值，我们就已经可以使用excel了，同样可以用python处理excel了，因为无非是python读取数据，编写处理数据处理的程序，然后把处理的结果输出到excel，所以学会处理excel的值是最重要的。

而openpyxl的API显然是经过了非常良好的设计，可以方便的读取工作簿（英文单词是哪个？）中工作表中的单元格的值。

选中B4单元格

日常使用excel的时候，描述一个单元格，往往会说B4单元格，在excel中，行的序号是字母以及字母的组合，列的序号是阿拉伯数字。而openpyxl库的作者利用python提供的一些魔术方法，使得我们在用这个库访问excel单元格的数据的时候，跟我们日常习惯相同。所以从语法上看ws["A1"]是在访问字典ws中键为A1的元素，实际上，得益于魔术方法，访问的是ws中第1列第1行的数据，ws在openpyxl中，可以看做是一个具有二维数组特性的类，当然扩展了很多属性，这种实现是很妙的，得益于python良好的语言架构，如果你读过《流畅的Python》这本书就更能领会优雅精妙之处了，由于python提供的魔术方法，我们可以像操作python自带的数据结构一样操作自定义的类，比如这个中括号运算，真的是非常的方便了。

既然知道了怎么修改了，其实读取值也是一样的，还是ws["A1"].value或者ws["B4"].value，如果想要输出单元格的值，只要

from openpyxl import load_workbook

# 打开excel文件
wb = load_workbook('iamhappy.xlsx')

# 选择第1个工作表sheet
ws = wb.active 

# # 修改A1单元格的值
# ws['A1'] = '苟日新，日日新'

# 读取单元格的值
print(ws["A1"].value)
# 保存文件
wb.save('iamhappy.xlsx') 

小结

所以到这里，我们已经理解了如何打开、保存excel，读取和修改单元格的值，这就可以用excel处理需求了，可以这是用python处理excel数据需要学习的最简单的技巧了。写这些一方面是想学习，一方面也是打发时间，还有一些说不清道不明的原因，反正就是写点总比不写好。虽然我打算写的是针对学校场景中的信息技术老师、教务员以及想用python分析成绩的学科老师的内容，但是其他应用场景下的无产阶级兄弟们也是可以学习借鉴，只不过力求通俗（懒）所以写的很是臃肿啰嗦，近乎于培训讲座的逐字稿。

练习

你可以试着安装下openpyxl库，然后用openpyxl打开（这里不用读取用打开其实是为了与日常使用excel的体验一致）一个已有的excel文件，

• 读取单元格的数据，用print函数打印出来，显示在命令行中；
• 修改excel中某个单元格的值
• 打开一个成绩表，求几个学生的总分，当然所有学生的总分需要用到循环