张三：最近我在找一个科研项目管理系统，但预算有限，有没有什么免费的方案可以推荐？

李四：你可以试试开源的系统，比如使用 Django 或者 Flask 搭建一个自己的项目管理系统，这样成本低，而且还能根据需求定制。

张三：听起来不错，但我对这些框架不太熟悉，能具体说说怎么实现吗？

李四：当然可以。我们可以用 Python 的 Django 框架来开发，它内置了数据库、用户权限和表单处理功能，非常适合做科研项目管理。

张三：那数据统计部分该怎么处理呢？我需要对项目进度、资金使用等进行分析。

李四：Django 提供了强大的 ORM（对象关系映射）工具，可以轻松地从数据库中提取数据。再加上一些数据分析库，比如 Pandas 和 Matplotlib，就能实现数据统计和可视化。

张三：那你能给我写一段具体的代码示例吗？我想看看怎么操作。

李四：好的，下面是一个简单的 Django 项目结构，包含了一个项目模型和一个数据统计视图。

# models.py
from django.db import models

class Project(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    start_date = models.DateField()
    end_date = models.DateField()
    budget = models.FloatField(default=0.0)
    status = models.CharField(max_length=50, choices=[
        ('pending', 'Pending'),
        ('in_progress', 'In Progress'),
        ('completed', 'Completed')
    ])

    def __str__(self):
        return self.name
    

张三：这个模型看起来很清晰。那数据统计的部分呢？

李四：我们可以在 views.py 中编写一个视图函数，用来统计项目的数量、预算总和、状态分布等信息。

# views.py
from django.shortcuts import render
from .models import Project
import pandas as pd
from django.db.models import Sum

def project_stats(request):
    # 查询所有项目
    projects = Project.objects.all()

    # 使用 Pandas 进行数据统计
    data = {
        'name': [project.name for project in projects],
        'start_date': [project.start_date for project in projects],
        'end_date': [project.end_date for project in projects],
        'budget': [project.budget for project in projects],
        'status': [project.status for project in projects]
    }

    df = pd.DataFrame(data)

    # 统计总数
    total_projects = len(df)
    total_budget = df['budget'].sum()
    status_counts = df['status'].value_counts().to_dict()

    context = {
        'total_projects': total_projects,
        'total_budget': total_budget,
        'status_counts': status_counts
    }

    return render(request, 'stats.html', context)
    

张三：这段代码确实很有用！那前端页面要怎么展示这些数据呢？

李四：你可以用 HTML 和 Jinja 模板引擎来渲染这些数据。比如在 stats.html 中显示项目总数、总预算和各状态的项目数量。

    


    
科研项目统计
    
总项目数: {{ total_projects }}
    
总预算: {{ total_budget }} 元
    
状态分布
    

        {% for status, count in status_counts.items %}
            
{{ status }}: {{ count }}
        {% endfor %}
    


    

张三：太棒了！这让我对如何实现一个免费的科研项目管理系统有了更清晰的认识。

李四：没错，开源社区有很多优秀的资源，只要合理利用，完全可以搭建出一个功能完善的系统。

张三：那如果我想进一步扩展功能，比如生成图表或导出数据呢？

李四：可以使用 Matplotlib 来生成图表，或者用 Plotly 做交互式图表。导出数据的话，可以用 Pandas 将数据保存为 Excel 或 CSV 文件。

# 导出数据到 Excel
import pandas as pd
from django.http import HttpResponse
from django.core.exceptions import PermissionDenied

def export_excel(request):
    if not request.user.is_staff:
        raise PermissionDenied
    projects = Project.objects.all()
    data = {
        '名称': [p.name for p in projects],
        '开始日期': [p.start_date for p in projects],
        '结束日期': [p.end_date for p in projects],
        '预算': [p.budget for p in projects],
        '状态': [p.status for p in projects]
    }
    df = pd.DataFrame(data)
    response = HttpResponse(content_type='application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet')
    response['Content-Disposition'] = 'attachment; filename="projects.xlsx"'
    df.to_excel(response, index=False)
    return response
    

张三：这个功能也很实用，特别是对于需要定期汇报的科研项目来说。

李四：是的，数据统计不仅有助于项目管理，还能帮助研究人员更好地评估项目进展和资源分配。

张三：看来我应该尽快动手尝试一下，毕竟免费方案也能满足大部分需求。

李四：没错，开源技术正在快速发展，很多功能已经非常成熟，完全不用担心性能或稳定性问题。

张三：谢谢你，我现在对这个项目有了更明确的方向。

李四：不客气，希望你顺利搭建出一个高效的科研项目管理系统。