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【CDA干货】Python实操:造价清单汇总分类
2026-01-19
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在建筑工程造价工作中,清单汇总分类是核心环节之一,尤其是针对楼梯、楼梯间这类包含多个分项工程(如混凝土浇筑、钢筋制作、扶手安装等)的构件,人工汇总不仅效率低下,还易因分项繁杂、数据量大出现漏算、错算问题。Python凭借强大的数据处理与自动化能力,可快速实现造价清单的读取、筛选、分类、汇总及结果输出,大幅提升工作效率与数据准确性。本文以楼梯、楼梯间造价清单为核心场景,详细讲解Python实现清单汇总分类的完整流程,包含代码示例与实操技巧,助力造价人员高效完成工作。

一、核心需求与场景梳理

楼梯、楼梯间造价清单涵盖多个专业分项,汇总分类的核心需求的是按“构件类型、分项工程、计量单位、费用类型”等维度拆分数据,最终实现“精准归类、快速汇总、清晰输出”,具体场景包括:

  • 从整体造价清单中筛选出楼梯、楼梯间相关所有分项条目,排除非关联构件(如墙体、楼板);

  • 按分项类型汇总(如楼梯混凝土、楼梯钢筋、楼梯扶手、楼梯间墙面装修等),统计各分项的工程量、单价、合价;

  • 按费用类型分类(如人工费、材料费、机械费、管理费),核算楼梯、楼梯间分项的成本构成;

  • 生成标准化汇总表(Excel格式),支持后续造价分析、报表编制。

核心优势:Python可自动化处理Excel格式清单,支持批量筛选、多维度汇总,且代码可复用,适配不同项目的楼梯、楼梯间清单处理需求,避免重复人工操作。

二、前置准备:环境与工具配置

实现造价清单汇总分类需依赖Python数据处理库,优先选择轻量、易上手的工具包,无需复杂环境配置。

1. 核心库安装

主要用到3个核心库,通过pip命令快速安装:

  • pandas:负责数据读取、筛选、分类、汇总,是核心数据处理工具;

  • openpyxl:支持Excel文件(.xlsx)的读写,适配造价清单常用格式;

  • matplotlib/seaborn(可选):用于可视化楼梯、楼梯间分项费用构成,辅助造价分析。

安装命令(CMD或终端中执行):


pip install pandas openpyxl matplotlib seaborn

2. 造价清单数据格式规范

为确保Python可正常解析数据,需提前规范造价清单格式(以Excel为例),核心字段建议包含:

字段名称 说明 示例(楼梯/楼梯间分项)
序号 清单条目序号 1、2、3...
项目名称 分项工程名称(含构件标识) 楼梯混凝土浇筑、楼梯间墙面抹灰
项目特征 分项工程具体参数(可选) C30混凝土、厚度120mm
计量单位 工程量单位 m³、m²、t
工程量 各分项工程数量 15.2、80.5、2.3
综合单价 单位工程量造价(元) 420.00、65.00、5800.00
合价 工程量×综合单价(元) 6384.00、5232.50、13340.00
分项类型 手动标注或自动匹配(核心分类依据) 楼梯结构、楼梯间装修
费用类型 成本构成分类 材料费、人工费、机械费

说明:若清单无“分项类型”“费用类型”字段,可通过Python按“项目名称”关键词匹配自动标注(下文核心代码将实现)。

三、核心流程:Python实现楼梯、楼梯间清单汇总分类

以“读取Excel清单→筛选楼梯/楼梯间条目→自动分类标注→多维度汇总→输出结果”为核心流程,结合代码示例分步讲解,确保每一步可落地。

1. 步骤1:导入库并读取造价清单

首先通过pandas读取Excel格式的造价清单,处理数据缺失值(如空行、NaN值),确保数据完整性。


import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取Excel造价清单(需替换为实际文件路径)
file_path = "建筑工程造价清单.xlsx"
df = pd.read_excel(file_path, sheet_name="清单明细", engine="openpyxl")

数据预处理:删除空行、去除重复条目、处理缺失值
df = df.dropna(subset=["项目名称""工程量""合价"])  # 删除核心字段为空的行
df = df.drop_duplicates(subset=["序号""项目名称"])  # 按序号+项目名称去重
df["合价"] = pd.to_numeric(df["合价"], errors="coerce")  # 确保合价为数值类型
df["工程量"] = pd.to_numeric(df["工程量"], errors="coerce")  # 确保工程量为数值类型

print("原始清单数据形状:", df.shape)
print("原始清单前5行:")
print(df[["序号""项目名称""工程量""合价"]].head())

2. 步骤2:筛选楼梯、楼梯间相关条目

通过“项目名称”关键词匹配,从整体清单中筛选出楼梯、楼梯间相关分项,排除非关联条目。核心关键词可根据清单规范调整,确保覆盖所有相关分项。


# 定义楼梯、楼梯间相关关键词(可根据项目清单补充)
stair_keywords = ["楼梯""楼梯间""楼梯梁""楼梯板""楼梯柱""楼梯扶手""楼梯踏步""楼梯间墙面""楼梯间地面"]

# 筛选包含关键词的条目(不区分大小写)
df_stair = df[df["项目名称"].str.contains('|'.join(stair_keywords), case=False, na=False)]

print(f"筛选出楼梯、楼梯间分项共 {len(df_stair)} 条")
print("楼梯、楼梯间分项明细:")
print(df_stair[["序号""项目名称""计量单位""工程量""合价"]].head(10))

说明:若清单中楼梯、楼梯间分项有特定编码规则(如编码前缀为“010506”),可结合编码筛选,精度更高。

3. 步骤3:自动分类标注(分项类型+费用类型)

针对筛选出的楼梯、楼梯间条目,按“分项类型”(结构、装修、配件)和“费用类型”自动标注,为后续汇总做准备。


# 1. 按分项类型标注(楼梯结构、楼梯装修、楼梯配件)
def label_stair_type(project_name):
    structure_keywords = ["混凝土""钢筋""梁""板""柱""踏步""基础"]
    decoration_keywords = ["墙面""地面""抹灰""涂料""瓷砖"]
    accessory_keywords = ["扶手""栏杆""防滑条""踢脚线"]
    
    if any(keyword in project_name for keyword in structure_keywords):
        return "楼梯结构"
    elif any(keyword in project_name for keyword in decoration_keywords):
        return "楼梯装修"
    elif any(keyword in project_name for keyword in accessory_keywords):
        return "楼梯配件"
    else:
        return "其他(楼梯相关)"

# 2. 按费用类型标注(可结合清单中的费用构成字段调整,此处为示例逻辑)
def label_cost_type(project_name):
    labor_keywords = ["人工""砌筑""抹灰""安装"]
    material_keywords = ["混凝土""钢筋""瓷砖""扶手""涂料"]
    machine_keywords = ["机械""浇筑""切割""运输"]
    
    if any(keyword in project_name for keyword in labor_keywords):
        return "人工费"
    elif any(keyword in project_name for keyword in material_keywords):
        return "材料费"
    elif any(keyword in project_name for keyword in machine_keywords):
        return "机械费"
    else:
        return "综合费用"

# 应用标注函数
df_stair["分项类型"] = df_stair["项目名称"].apply(label_stair_type)
df_stair["费用类型"] = df_stair["项目名称"].apply(label_cost_type)

print("分类标注后的数据:")
print(df_stair[["项目名称""分项类型""费用类型""合价"]].head(10))

4. 步骤4:多维度汇总分析(楼梯、楼梯间专项)

按“分项类型”“费用类型”进行分组汇总,统计各维度的工程量、总合价、平均单价,形成汇总结果。


# 1. 按分项类型汇总(楼梯结构、装修、配件)
stair_type_summary = df_stair.groupby("分项类型").agg({
    "工程量""sum",  # 各分项总工程量
    "合价""sum",    # 各分项总造价
    "综合单价""mean" # 各分项平均单价
}).round(2)  # 保留2位小数
stair_type_summary["占比(%)"] = (stair_type_summary["合价"] / stair_type_summary["合价"].sum() * 100).round(2)

print("=== 楼梯、楼梯间按分项类型汇总表 ===")
print(stair_type_summary)

# 2. 按费用类型汇总(人工费、材料费、机械费)
cost_type_summary = df_stair.groupby("费用类型").agg({
    "合价""sum",
    "工程量""sum"
}).round(2)
cost_type_summary["占比(%)"] = (cost_type_summary["合价"] / cost_type_summary["合价"].sum() * 100).round(2)

print("n=== 楼梯、楼梯间按费用类型汇总表 ===")
print(cost_type_summary)

# 3. 整体汇总(楼梯、楼梯间总造价)
total_cost = df_stair["合价"].sum()
total_quantity = df_stair["工程量"].sum()
avg_unit_price = (total_cost / total_quantity).round(2if total_quantity != 0 else 0

print(f"n=== 楼梯、楼梯间整体汇总 ===")
print(f"总分项数量:{len(df_stair)} 条")
print(f"总工程量:{total_quantity:.2f}")
print(f"总造价:{total_cost:.2f} 元")
print(f"平均单价:{avg_unit_price:.2f} 元/单位工程量")

5. 步骤5:结果输出与可视化

将汇总结果导出为Excel文件(便于报表编制),同时通过可视化图表展示费用构成,辅助造价分析。


# 1. 导出汇总结果到Excel(新建工作表存储不同汇总表)
with pd.ExcelWriter("楼梯楼梯间造价汇总表.xlsx", engine="openpyxl"as writer:
    # 明细数据
    df_stair.to_excel(writer, sheet_name="楼梯分项明细", index=False)
    # 按分项类型汇总
    stair_type_summary.to_excel(writer, sheet_name="按分项类型汇总")
    # 按费用类型汇总
    cost_type_summary.to_excel(writer, sheet_name="按费用类型汇总")
    # 整体汇总(单独创建DataFrame
    total_summary = pd.DataFrame({
        "统计项": ["总分项数量""总工程量""总造价(元)""平均单价(元/单位)"],
        "数值": [len(df_stair), f"{total_quantity:.2f}"f"{total_cost:.2f}"f"{avg_unit_price:.2f}"]
    })
    total_summary.to_excel(writer, sheet_name="整体汇总", index=False)

print("汇总表已导出至:楼梯楼梯间造价汇总表.xlsx")

# 2. 可视化:楼梯、楼梯间分项类型费用构成(饼图)
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 解决中文显示问题
plt.figure(figsize=(106))
plt.pie(stair_type_summary["合价"], labels=stair_type_summary.index, autopct='%1.1f%%'
        colors=['#FF6B6B''#4ECDC4''#45B7D1''#96CEB4'], startangle=90)
plt.title("楼梯、楼梯间各分项类型费用构成", fontsize=14, pad=20)
plt.axis('equal')  # 保证饼图为正圆形
plt.savefig("楼梯分项费用构成图.png", dpi=300, bbox_inches='tight')
plt.close()

print("费用构成图已保存为:楼梯分项费用构成图.png")

四、实操优化与注意事项

针对造价清单的复杂性,需结合实际项目优化代码,规避常见问题,确保汇总分类的准确性。

1. 代码优化技巧

  • 关键词优化:根据项目清单的命名规范,补充/删减关键词(如新增“楼梯井”“楼梯平台”等),避免漏筛或误筛;

  • 批量处理:若需处理多个项目清单,可通过循环遍历文件夹内所有Excel文件,实现批量汇总;

  • 异常处理:添加try-except语句,处理文件读取失败、数值转换错误等问题,提升代码稳定性。

2. 核心注意事项

  • 数据格式一致性:确保清单中“工程量”“合价”为数值类型,避免文本格式导致汇总错误;

  • 人工校验:自动分类后需人工抽查少量条目(如特殊分项、模糊命名条目),修正分类偏差

  • 费用逻辑适配:不同地区、项目的造价费用构成不同,需调整“费用类型”标注逻辑,贴合实际清单规则;

  • 版本兼容:Excel文件若为.xls格式,需将engine参数改为“xlrd”,并安装对应库(pip install xlrd==1.2.0)。

五、总结:Python赋能造价清单高效处理

针对楼梯、楼梯间这类分项繁杂的造价清单,Python通过自动化筛选、分类、汇总,可将原本数小时的人工工作缩短至几分钟,且大幅降低漏算、错算风险。核心价值不仅在于“效率提升”,更在于可实现多维度、精细化的汇总分析,为造价审核、成本控制提供精准数据支撑。

对于造价从业人员而言,无需深入掌握Python编程,只需理解核心逻辑、复用优化后的代码,即可快速适配不同项目的清单处理需求。随着建筑行业数字化转型,Python等工具将成为造价工作的“高效助手”,助力从业者从繁琐的人工操作中解放,聚焦核心造价分析与决策工作。后续可进一步拓展功能,如对接造价软件接口、实现清单自动审核,提升全流程数字化水平。

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