جایگزینی اکسل با ژوپیتر نوت بوک در کسب و کارها — راهنمای کاربردی

برای کسانی که به کار تحلیل داده‌های مالی می‌پردازند، بخصوص کارگزاران بورس، اکسل ابزاری بسیار مفید و موثر محسوب می‌شود. با استفاده از نرم‌افزار مایکروسافت اکسل (Microsoft Excel) قادر هستید که داده‌های مربوط به قیمت یا شاخص‌های دیگر بازار کسب و کار را محاسبه و مورد ارزیابی قرار دهید. ولی در جهان رو به پیشرفت امروز استفاده از ابزارهای جدید و البته سریع‌تر و موثر‌تر کار سازتر است. ژوپیتر یک اکسل جدید برای کسب و کار محسوب می‌شود. در این نوشتار به بررسی و مقایسه بین اکسل و ژوپیتر نوت بوک به عنوان یک محیط برنامه‌نویسی و محاسبات پرداخته‌ایم.

به منظور آشنایی بیشتر با نحوه راه‌اندازی و استفاده از دفترچه ژوپیتر (Jupyter Notebook) بهتر است نوشتار ژوپیتر نوت بوک (Jupyter Notebook) و افزونه های آن — راهنمای کاربردی را مطالعه کنید. همچنین برای آگاهی از امکانات جدید اکسل نیز خواندن مطلب جدول محوری (Pivot Table) در اکسل 2۰1۹ — آشنایی با امکانات جدید خالی از لطف نیست.

ژوپیتر نوت بوک یک اکسل جدید برای کسب و کار

با توجه به نیازهای حرفه‌ای در تحلیل داده‌ها و حجم زیاد آن‌ها در عصر انفجار اطلاعات، کاربرگ‌های الکترونیکی (Electronic Spreadsheet) به مانند اکسل، شاید همه نیازها را پوشش ندهند. در اینجا قصد نداریم که شما را از اکسل دور کنیم بلکه می‌خواهیم با امکانات به روز و جالب دفترچه ژوپیتر آشنا کنیم ولی به هر حال ناچار هستیم برای شروع و تشویق کاربران اکسل به استفاده از ژوپیتر، علاوه بر مزایای اکسل، معایب این نرم‌افزار کاربردی محبوب را هم بیان کنیم.

فیلم آموزش کتابخانه های پایتون برای کار با اکسل در فرادرس

کلیک کنید

اکسل، محبوب همه

عوامل و علت‌های محبوبیت اکسل، مشخص و البته محدود هستند. اکسل به کمک توابعی که برای انجام محاسبات دارد، قدرتمند محسوب می‌شود. امکان ایجاد رابطه‌های محاسباتی بین سلول‌ها، اساس کار با اکسل را تشکیل می‌دهد.

بانک‌ها، از سامانه‌های متعددی در بخش IT بهره می‌برند. استفاده از صفحه گسترده‌ها در این حجم اطلاعات شاید کار صحیحی نباشد ولی برای بخش‌ها و کسب و کارهای جدید و نوپا بهره‌گیری از اکسل و صفحه‌گسترده‌های مشابه نقش مهمی در سامان‌دهی اطلاعات و داده‌هایشان ایفا می‌کند.

سادگی، دقت و البته راه‌اندازی سریع یک کاربرگ با استفاده از اکسل، از مزایای منحصر به فرد این نرم‌افزار کاربردی است. ولی همه چیز به اینجا ختم نمی‌شود.

اکسل، جهنم محاسباتی

اگر قرار باشد که با حجم زیادی از داده‌های البته مرتبط با یکدیگر، سر و کار داشته باشیم، آیا استفاده از اکسل باز هم راه حل مناسبی خواهد بود. در ادامه به لیستی از  مشکلات اشاره خواهیم کرد که کاربران اکسل ممکن است در این حالت با آن‌ها مواجه شوند.

• خطای‌های پشت سر هم (Cascading Errors): سرایت یک خطا در محاسبات سلولی روی همه سلول‌های وابسته به آن امری طبیعی در اکسل تلقی می‌شود. در حالیکه پیدا کردن منبع خطا و رفع آن بسیار کار سختی خواهد بود. این حالت درست به مانند انفجار بمب در بازی مین‌روب می‌ماند که با یک اشتباه ممکن است همه اطلاعات کاربرگ دچار خطا شده و همه سلو‌ل‌ها، مقدار خطا را نشان دهند.
• مقیاس‌پذیری (Scalability): کاربرگ‌های اکسل از لحاظ ظرفیت، محدود هستند. برعکس تصور بیشتر کاربران اکسل، تعداد سطرها و ستون‌های اکسل حتی در نسخه‌های جدید آن نیز مشخص و معین است. هر چند تعداد کاربرگ‌ها را می‌توان به اندازه ظرفیت حافظه سخت‌افزاری افزایش داد ولی ثبت و جمع‌بندی داده‌ها در چندین کاربرگ شاید راهکار مناسبی نباشد. از طرفی با توجه با افزایش حجم داده‌ها در اکسل، بار پردازشی در پردازشگر مرکزی (CPU) نیز افزایش یافته و ممکن است سیستم عامل با مشکل کمبود حافظه یا منابع مواجه شده و مجبور به خروج اجباری از اکسل شویم.
• کارایی (Performance): در کاربرگ‌های پیچیده که دارای تعداد زیاد سلول وابسته هستند، تغییر یک سلول پیشنیاز باعث انجام محاسبات در همه سلول‌های کاربرگ می‌شود. زیرا اکسل نمی‌تواند تشخیص دهد که سلول تغییر یافته مربوط به کدام سلول وابسته بوده. در نتیجه همه محاسبات را برای سلول‌های وابسته، انجام داده و آن‌ها را به روز رسانی می‌کند. در حالیکه ممکن است برای مثال تغییر سلول پیش‌نیاز مرتبط با سلول مجاور بوده و نیازی نیست که همه کاربرگ (همه کارپوشه) به روز رسانی (Update) شود. این کار زمان زیادی را از پردازشگر و البته کاربر می‌گیرد.
• آزمون (Test): برای ارزیابی نتایج حاصل از محاسبات در یک کاربرگ بزرگ، راه حل ساده‌ای وجود ندارد. دقت و البته حوصله زیادی لازم است که تا همه محاسبات کنترل و ارزیابی شوند. اجرای سناریو‌های مختلف در اکسل نیز کار سختی محسوب می‌شود.
• خطایابی و دنبال‌کردن مراحل حل (Traceability/Debugging): تغییرات حتی کوچک در محتویات یک سلول، ممکن است محاسبات در کل کاربرگ را دچار مشکل کند. دنبال کردن منشاء خطا و رفع آن در اکسل فرآیند مشکل و زمان‌گیری است.
• انحصار طلبی در اکسل (All Inclusive): داده‌ها و اطلاعاتی که در کاربرگ‌های اکسل ثبت می‌شوند، فقط از طریق رایانه شخصی و محلی قابل اجرا و ویرایش هستند. البته به تازگی محیط‌های اطلاعاتی مانند Excel360 برای ویرایش و انجام محاسبات در فضای اینترنت فراهم شده است. اما باید اشاره کرد که کار مشترک روی یک کاربرگ اطلاعاتی، در محیط اکسل یک کابوس محسوب می‌شود. امکان کنترل ورژن در چنین نرم‌افزاری متاسفانه وجود ندارد.
• در بیشتر مواقع،‌ کاربرگ‌های اطلاعاتی ساده ساخته شده و امکان تصحیح محاسبات در ابتدا سریع انجام می‌شود. ولی به محض راه‌اندازی این سیستم در مقیاس حرفه‌ای، سرعت، قابلیت توسعه، خطایابی و ... را از دست می‌دهند.

نکته جالب در این میان آن است که بیشتر نرم‌افزارهای حرفه‌ای این مشکلات را دهه‌های قبل رفع کرده‌اند. ولی شاید کمی پیچیدگی و یا توانایی برنامه‌نویسی به عنوان پیش‌فرض در این نرم‌افزارها، کاربران مبتدی و حتی حرفه‌ای را از آن‌ها دور می‌کند.

کدنویسی و مزایای آن

به طور سنتی، بانک‌ها تیم‌های تجاری را به معامله‌گران و توسعه دهندگان کمی و عددی تقسیم می‌کنند. اولین دسته به ایده‌های تجاری می‌پردازد و گروه دوم این ایده‌ها را به کد اجرایی تبدیل می‌کند. هنگامی که به عنوان یک معامله‌گر، و البته یک برنامه‌نویس حرفه‌ای نقش بازی می‌کنید، این جداسازی دیگر لازم نیست و وجود هر دو این قابلیت‌ها به شما یک مزیت رقابتی می‌دهد: از آنجایی که بانک‌ها به دنبال بهینه سازی هزینه‌های خود هستند، شما به عنوان بازیگر دو نقش برای کارفرمایان، بقاء خود را تضمین کرده، می‌توانید مدل‌های تجاری خود را نیز ایجاد و به اجرا درآورید. استفاده از این قابلیت در حقیقت مزیت-زمان محسوب شده و  کاملا به نفع شما خواهد بود که هر دو کار را با هم انجام دهید. توانایی خودکار سازی وظایف بوسیله برنامه‌نویسی در واقع عملی خلاقانه در نظر گرفته می‌شود.

این موضوع تقریبا یک مسئله نسل امروز است، زیرا برنامه‌نویس‌ها از قبل جایگاه خاص خود را در شرکت‌ها و بانک‌ها کسب کرده‌اند. برای آنکه جایگاه مناسب و البته جدید در کسب و کار پیدا کنید باید در هر دو گروه یعنی ایده‌پردازی تجاری و البته برنامه‌نویسی نقش ایفا کنید. تا برای تخصص شما ارزش قائل شده و مقامتان و شغلتان مستحکم‌تر شود.

انجام عملیات اکسل با پایتون و ژوپیتر نوت بوک

حال که به محدودیت‌های اکسل توجه کردید، زمان مناسبی است که پایتون و دفترچه ژوپیتر را به شما معرفی کنیم تا از پایتون برای انجام محاسبات استفاده کرده و از ژوپیتر نوت بوک نیز به عنوان محل نگهداری داده‌ها و نسخه‌های برنامه‌ها استفاده کنید.

فیلم آموزش مقدمه ای در رابطه با یادگیری ماشین با پایتون (Python) (رایگان) در فرادرس

کلیک کنید

پایتون (Python)

برعکس ظاهر پیچیده زبان برنامه‌نویسی پایتون، به راحتی قابل یادگیری و بسیار متنوع است و از این رو جاذبه بیشتری در بین اعضای جامعه امور مالی و تجاری برای استفاده از آن وجود دارد. در حال حاضر، الزام برای استفاده از اکسل در ادارات و نهادهای مالی بسیاری زیاد است ولی مزایای استفاده از پایتون به زمانی که برای آموختن آن خواهید گذاشت می‌چربد. پایتون نسبت به ++C (و یا جاوا)، احتیاج به تمرکز و زمان کمتری دارد زیرا:

• منحنی یادگیری این زبان برنامه‌نویسی با شیب زیاد نیست به این معنی که برای آموختن هر چه بیشتر آن نباید زمان بیشتری نیز در نظر گرفت.
• مقدار کد مورد نیاز برای تکمیل یک کار یا محاسبه به طور قابل توجهی کمتر از زبان ++C است. این نسبت حدودا ۵ یا ۱۰ برابر کمتر از زبان جاوا است.

تعداد کاربران پایتون به طور روزافزونی در حال افزایش است. کتابخانه‌های محاسباتی آن نیز توسط گروه‌های توسعه، افزایش یافته است. به ان دلیل هواداران پایتون در امور مختلف افزایش یافته و از محدودیت‌های محاسباتی در رشته‌های مختلف کاسته شده است. در ادامه به لیستی از وظایف بعضی از کتابخانه‌های پایتون اشاره شده است.

• خواندن، نوشتن، پاکسازی و تفکیک داده‌ها
• محاسبات ریاضی، آماری بخصوص سری زمانی
• تحلیل‌های مالی شامل تحلیل‌های مالی کمی و تحلیل بازار و تحلیل ریسک
• یادگیری ماشین و پیش‌بینی بازارهای مالی
• رسم نمودارهای موثر و زیبا به همراه بار اطلاعات زیاد
• پشتیبانی از SQL
• ارسال پست الکترونیک
• جستجو در وب (به منظور دریافت بهترین قیمت و ثبت و پردازش روی آن)
• خودکارسازی وظایف
• سازگاری با محاسبات و توابع اکسل و کاربرگ‌های مشابه

ژوپیتر نوت بوک

در راستای زبان برنامه‌نویسی پایتون، محیط محاسباتی برمبنای وب برای برنامه‌نویسی پایتون به نام دفترچه ژوپیتر (Jupyter Notebook) نیز معرفی شده است که می‌توانید کدها و برنامه‌های پایتون را در آن نوشته و اجرا کنید. مزیت استفاده از چنین محیطی استفاده از مرورگرهای اینترنت و کد نویسی در آن‌ها است. همچنین درج تصویر و خروجی‌ها همزمان با نمایش کد از ویژگی‌های جالب این محیط محسوب می‌شود.

فیلم آموزش کتابخانه Matplotlib برای ترسیم و بصری سازی داده ها در پایتون در فرادرس

کلیک کنید

می‌توانید کدها را در مرورگر اینترنت خود ویرایش کرده، تو رفتگی‌ها و تکمیل دستورات را به طور خودکار انجام دهید. همچنین قادر هستید خروجی برنامه را در مرورگر اینترنت مشاهده کرده و به همراه کد ثبت و ذخیره کنید.

با توجه به اتصال برنامه‌ها به منابع اطلاعاتی برخط (Online)، می‌توانید کدها را به شکلی ترتیب دهید که نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل‌ها به روز و حتی ساعت و ثانیه انجام و نمایش داده شوند.

در ادامه تصویری از کد و خروجی آن را که در ژوپیتر نوت بوک نوشته شده، مشاهده می‌کنید.

آیا باید اکسل را ترک کرد؟

حتی بعد از اینکه پایتون و محیط ژوپیتر را فرا گرفتید باز هم گاهی لازم است که از صفحه گسترده‌ها مانند اکسل استفاده کنید. کاربرانی که به اموری با شرایط زیر مشغول هستند بهتر است کار خود را با صفحه گسترده‌ها ادامه دهند.

فیلم آموزش کتابخانه های پایتون برای کار با اکسل در فرادرس

کلیک کنید

• دقت یا صحت عملیات اولویت اول محسوب نمی‌شود. بلکه ساختار اطلاعاتی مهم است.
• حجم داده‌ها زیاد نیست و احتیاجی به سطر یا ستون‌های زیاد در اکسل وجود ندارد.
• احتیاجی به محاسبات در زمان واقعی و سریع نیست.
• استفاده از اکسل به عنوان یک الگو و درک مسئله و تشخیص راه حل می‌تواند مفید باشد.
• از کاربرگ ایجاد شده در اکسل قرار نیست به مدت طولانی استفاده شود.

در مقابل شاید بتوان مزایای زیر را برای ژوپیتر و پایتون در نظر گرفت:

• توانایی در پردازش حجم زیاد داده
• قابلیت نمایش داده‌ها بوسیله نمودار و گراف‌های زیبا و موثر
• تجربه کاری موفق پس از ارائه گزارش کار با پایتون و ژوپیتر
• مدیریت کارایی محاسبات به کمک پردازش موازی
• امکان آزمایش و تست محاسبات صورت گرفته در موقعیت‌های مختلف
• متن-باز بودن پایتون و استفاده از امکانات آن
• مرور و دنبال کردن مقادیر حاصل از انجام محاسبات
• خودکار سازی عملیات
• مستند سازی عملیات و محاسبات به طور خودکار

کد نویسی را شروع کنید

ورود به دنیای برنامه‌نویسی بدون هیچ تجربه‌ای می‌تواند برای بسیاری ترسناک باشد ولی در مورد زبان برنامه‌نویسی پایتون این چنین نیست. این زبان شامل بسته‌ها و کتابخانه‌هایی است که در بسیاری از کارها می‌توانند همراهتان باشند و عملیات پیچیده را برایتان آسان کنند. از طرفی امکان استفاده از انجمن‌های کاربران پایتون می‌تواند پاسخگوی بسیاری از نکات مبهم در هنگام برنامه‌نویسی باشد.

در ادامه به چند منبع آموزشی برای یادگیری پایتون در فرادرس اشاره می‌کنیم.

• گنجینه آموزش های برنامه نویسی پایتون (Python)
• آموزش برنامه نویسی پایتون – مقدماتی
• آموزش پروژه محور Python (پایتون) – ساخت نرم افزار برای Windows و Linux
• آموزش نحوه نصب و راه اندازی پایتون
• آموزش پایتون گرافیکی (رابط های گرافیکی پایتون)

خلاصه و جمع‌بندی

مدیریت امور مالی و داده‌ها بدون استفاده از کاربرگ‌های الکترونیکی، در دنیای امروز تقریبا امری غیرممکن به نظر می‌رسد. ولی امروزه بانک‌ها مایلند که پایتون را جایگزین اکسل کنند بطوری که بسیاری از کارکنان بانک برای آموزش دوره‌های پایتون فراخوانی شده‌اند تا با استفاده از کدهای آن بتوانند داده‌ها را پردازش کنند. شما نیز به عنوان یک فرصت به این موضوع توجه کنید و از آن بهترین بهره را ببرید. در این بین دانشی که هنگام کار با اکسل کسب کرده‌اید بسیار موثر خواهد بود و می‌توانید در برنامه‌نویسی در پایتون به کمک دفترچه ژوپیتر از آن به بهترین وجه استفاده کنید.

اگر مطلب بالا برای شما مفید بوده، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌های برنامه‌نویسی پایتون
• آموزش برنامه نویسی پایتون – مقدماتی
• مجموعه آموزش‌های هوش محاسباتی
• آموزش نحوه نصب و راه اندازی پایتون
• آموزش پایتون (Python) — مجموعه مقالات جامع وبلاگ فرادرس
• زبان برنامه نویسی پایتون (Python) — از صفر تا صد

^^