学习 Excel 生成式人工智能工具 (Chinese Edition)

第 12 章 Python 、Excel 与人工智能

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我是一名计算机工程师，多年来编程一直是我忠实的伙伴，因此撰写这一章，将Python、AI 和 Excel 融为一体，是我发自内心的乐事。不过，情况并非一直如此。我至今仍记得二十多年前第一次接触编程语言时的经历——那绝非一帆风顺。 在我上第一门计算机科学课程时，我们学习的是 C++。挑战不仅在于语言本身，更在于它所要求的思维方式转变。编程迫使你停止从自身视角思考，转而从机器的角度思考。关键问题变成了：计算机将如何实现这一点？一旦完成这种思维转换，一切都会变得更加自然，因为你开始像系统那样进行推理。

在本章中，我想带你体验一下，当你用 Python（一种最受欢迎的数据分析编程语言）扩展 Excel 功能时，能实现什么。使用 Python 能让 Excel 成为更强大的得力助手。你也不必成为一名专业的程序员。如今，即使你的编程经验有限，AI 也能为你提供支持。

本章的核心要点很简单：Python 提供了一个灵活且统一的脚本层，它将数据访问、分析和可视化有机地结合在一起，这种结合方式对于 AI 驱动的工作流而言显得非常自然。虽然你需要花一点时间在 Excel 中配置 Python，但这笔前期投入很快就能在功能、清晰度和控制力方面得到回报。

在本章中，你将探讨以下主题：

• 嵌入式 Python

• 基于 Excel、Python 和 OpenAI API 的架构

• 环境配置

• 使用 Python 和 OpenAI 进行情感分析

• 使用 AI 工具、Python 和 OpenAI 进行分类

让我们从嵌入式 Python 开始。

嵌入式 Python

在开始将 OpenAI 等外部 API 集成到 Excel 之前，了解 Excel 中的 Python 功能将对您大有裨益。 Microsoft 为 Excel 提供了内置的 Python 环境。此功能虽便于进行基础分析和快速原型开发，但存在严格的限制。

Excel 中的 Python 是 Microsoft 365 的一项功能（iPad、iPhone 和 Android 设备上不可用），用于在工作表内执行 Python 代码。该功能使用=PY()函数。请考虑如下示例：

=PY("sum([1, 2, 3])")

Excel 会将此代码发送至安全的 Cloud 环境。该环境将结果以数字、表格或图表的形式返回至您的工作簿中。在此示例中，方括号内的代码要求 Python 计算 1、2 和 3 的和。该环境包含常用的库，例如用于数据分析的 Pandas 和用于绘制图表的 Matplotlib。您可以利用这些工具进行快速探索、数据清理或可视化任务，而无需离开 Excel 或安装额外的软件包。

数据集

我们将重点关注本书 GitHub 仓库中提供的旅行数据集，地址为 12/travels.xlsx；该数据集包含 10 条虚构记录，描述了近期前往世界各地城市的旅行。每条记录都捕捉了旅程的基本细节，并包含以下字段：

城市

您访问过的目的地

国家

该城市所在的国家

停留天数：

在该地点停留的天数

平均每日消费（€）

旅行期间每日平均花费（约）

旅行类型：

描述旅行性质的简短标签，例如文化、探险或美食主题

满意度（1–5）

对整体体验的个人评分，1分代表差，5分代表极佳

点评（英文）

用英语撰写的简短自由文本评价，表达积极、中性或消极的看法 ...