自动生成发票数据并存入Excel

简介

在处理财务数据时，生成和管理发票是一项常见的任务。本文将指导你如何使用 Python 生成一组模拟的发票数据，并将其保存到 Excel 文件中。我们将使用 pandas 和 openpyxl 库来处理和保存数据，同时利用 faker 库生成假数据。

环境准备

为了确保代码能够正常运行，请先安装所需的 Python 库：

pip install pandas openpyxl faker

这些库的作用如下：

pandas：用于数据操作和分析。
openpyxl：用于读写 Excel 文件（.xlsx 格式）。
faker：用于生成假数据，如公司名称、日期等。

代码拆分与详细解释

导入依赖库

首先，我们需要导入必要的 Python 模块和库：

python">import random
from datetime import datetime, timedelta
from faker import Faker
import pandas as pd

random：用于生成随机数。
datetime 和 timedelta：用于生成随机日期。
Faker：用于生成假数据，如公司名称、地址等。
pandas：用于创建和操作数据框（DataFrame），并将数据保存为 Excel 文件。

初始化Faker对象

接下来，我们初始化一个 Faker 对象，设置其语言区域为中国大陆（zh_CN），以便生成中文格式的数据：

python">fake = Faker(locale='zh_CN')

Faker 是一个强大的工具，可以生成各种类型的假数据，包括但不限于姓名、地址、电话号码、公司名称等。通过设置 locale 参数，我们可以指定生成数据的语言和文化背景。

生成随机发票信息

我们定义一个函数 generate_invoice_data 来生成随机的发票信息。这个函数接收一个参数 num_invoices，表示要生成的发票数量。

python">def generate_invoice_data(num_invoices):invoices = []for _ in range(num_invoices):invoice_code = f"{random.randint(1000000000, 9999999999)}"  # 随机生成10位发票代码invoice_number = f"{random.randint(10000000, 99999999)}"    # 随机生成8位发票号码issue_date = fake.date_between(start_date='-1y', end_date='today')  # 发票日期在最近一年内verification_code = ''.join(random.choices('0123456789', k=6))  # 验证码为6位数字total_amount = round(random.uniform(100, 10000), 2)  # 合计金额，保留两位小数tax_rate = random.choice([0.03, 0.06, 0.09, 0.13])   # 增值税率total_tax = round(total_amount * tax_rate, 2)        # 合计税额buyer_name = fake.company()                          # 购方名称seller_name = fake.company()                         # 销售方名称invoice = {'发票代码': invoice_code,'发票号码': invoice_number,'开票日期': issue_date.strftime('%Y-%m-%d'),'验证码': verification_code,'合计金额': total_amount,'合计税额': total_tax,'购方名称': buyer_name,'销售方名称': seller_name}invoices.append(invoice)return invoices

解释

发票代码 (invoice_code) 和发票号码 (invoice_number)
- 使用 random.randint 生成固定长度的随机数字字符串。发票代码为10位，发票号码为8位。
开票日期 (issue_date)
- 使用 fake.date_between 生成过去一年内的随机日期。
验证码 (verification_code)
- 使用 random.choices 从字符集中随机选择6个字符，组成6位数字的验证码。
合计金额 (total_amount) 和合计税额 (total_tax)
- 使用 random.uniform 生成一个范围在100到10000之间的浮点数，作为合计金额。
- 选择一个常见的增值税率（如3%，6%，9%，13%），并根据此税率计算合计税额。
购方名称 (buyer_name) 和销售方名称 (seller_name)
- 使用 fake.company() 生成随机的公司名称。

保存发票信息到Excel文件

我们定义一个函数 save_to_excel 来将生成的发票信息保存到 Excel 文件中：

python">def save_to_excel(invoices, file_path):df = pd.DataFrame(invoices)df.to_excel(file_path, index=False, engine='openpyxl')print(f"Data has been saved to {file_path}")

解释

创建数据框 (df)
- 使用 pandas.DataFrame 将发票信息列表转换为数据框。
保存为 Excel 文件
- 使用 pandas.DataFrame.to_excel 方法将数据框保存为 Excel 文件。index=False 表示不保存行索引，engine='openpyxl' 指定使用的引擎为 openpyxl，以支持 .xlsx 文件格式。

流程执行

最后，我们定义一个 main 函数来控制整个流程的执行：

python">def main():print("生成一组数据流程开始执行")num_invoices = 10  # 可根据需要调整发票数量invoices = generate_invoice_data(num_invoices)# 打印发票信息（可选）headers = ["发票代码", "发票号码", "开票日期", "验证码", "合计金额", "合计税额", "购方名称", "销售方名称"]print("\t".join(headers))print("-" * 120)for inv in invoices:row = [str(inv[h]) for h in headers]print("\t".join(row))# 存储到Excel文件excel_file_path = 'invoices.xlsx'save_to_excel(invoices, excel_file_path)print("流程执行结束")if __name__ == "__main__":main()

解释

打印发票信息
- 使用制表符 \t 分隔各列标题，并打印一行分割线。
- 遍历每个发票记录，按列顺序打印每一行的内容。
保存到 Excel 文件
- 定义保存路径 excel_file_path，调用 save_to_excel 函数将发票信息保存到指定的 Excel 文件中。
主程序入口
- 使用 if __name__ == "__main__": 确保当脚本直接运行时，会调用 main 函数。

运行效果

运行上述脚本后，你会看到类似以下的输出：

生成一组数据流程开始执行
发票代码	发票号码	开票日期	验证码	合计金额	合计税额	购方名称	销售方名称
----------------------------------------------------------------------------------------------------
1234567890	12345678	2023-12-05	123456	2345.67	234.57	某某有限公司	某商贸有限公司
...
Data has been saved to invoices.xlsx
流程执行结束

同时，invoices.xlsx 文件会被创建并包含生成的发票信息。