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「 数智经管 · 创见未来 」创意作品设计大赛

InEx_System v2.0

个人收支管理系统
01

作品演示

项目介绍 → 技术架构与多数据库支持 → 核心功能与数据分析
→ AI分析与预算预警 → 总结展望

项目背景与痛点

现状痛点

  • 个人及小商户收支记录零散,Excel 管理效率低、易出错
  • 缺乏直观的数据可视化工具,难以发现消费规律
  • 市面记账软件要么功能单一(仅记录),要么过于复杂(财务ERP)
  • 数据隐私与本地化存储需求被普遍忽视
  • 缺少智能化消费分析建议,用户难以优化财务结构

我们的方案

InEx_System —— 基于 PyQt5 构建的跨数据库桌面端收支管理系统,集记账、分析、AI 建议于一体,以"专业财务内核 + 智能分析外脑 + 极简操作体验"三位一体,兼顾易用性与企业级能力。

3
数据库引擎
9
功能模块
5
导出格式
AI
智能分析

技术架构总览

表现层 PyQt5 GUI — 主窗口框架 + QStackedWidget 页面路由 + 侧边栏导航 + 完整菜单栏体系 + QSplashScreen 启动画面 + Toast 消息组件
业务层 Python 3.7+ — EnhancedDataManager 数据总控 / 收支 CRUD / 流水账引擎 / 月报生成器 / BudgetManager 预算管理 / SpendingAnalyzer AI 分析器
数据层 DatabaseBackend 抽象层 (策略模式) — SQLite 零配置直连 | MySQL 8.0 + DBUtils 连接池 | Sybase ASA 9 (DSN / DSN-less / 文件直连)
工具层 15+ 核心依赖 — pandas · numpy · matplotlib · seaborn · scipy · reportlab · openpyxl · cryptography · requests (DeepSeek API) · DBUtils
PyQt5PythonSQLiteMySQL 8.0SybasematplotlibseabornpandasscipycryptographyDeepSeek API

核心亮点:多数据库架构

基于策略模式 + 工厂模式实现 DatabaseBackend 抽象基类,一套业务代码适配三种异构数据库,SQL 方言自动适配

SQLite
零配置开箱即用
单文件本地存储
适合个人独立使用
无需安装服务端
MySQL 8.0
DBUtils 连接池 5~15 连接
自动重连 + 心跳检测
慢查询监控 (>1s 告警)
适合多用户 / 高并发
Sybase ASA 9
三种连接方式自动切换
DSN / DSN-less / 文件直连
驱动自动检测 + 安装指引
企业级错误中文精准提示

架构价值:统一 EnhancedDataManager 对外接口,所有业务代码零感知底层差异。内置 SQL 兼容适配(SQLite strftime ↔ MySQL/Sybase DATE_FORMAT)、事务管理、连接池状态监控。扩展新数据库只需新增一个 Backend 子类。

核心功能全景

首页数据概况
四大指标卡片(总余额/总收入/总支出/净结余)、预算状态、收支双轴趋势图、分类占比饼图、最近交易列表
分类管理
收入类型 / 支出类型 / 支付方式三大分类体系,完整 CRUD 操作,支持灵活扩展自定义类型
收支记账
收入记账 & 支出记账独立管理页面,多条件组合筛选(日期/金额/类型/支付方式),编辑删除一键操作
流水账 & 月报
自动合并收支生成流水账,实时逐笔计算余额;按月汇总生成收支报表,按支付方式分组统计
统计分析
按日/月/年自由切换维度,双轴组合图表(柱状+折线),收入/支出/支付三大饼图占比分析
系统设置
数据库配置切换、API Key 加密管理、数据备份恢复、日志分级管理、深浅色主题切换、多账套管理

收支记账 — 完整数据链路

1
录入交易
日期 / 类别选择
金额输入 / 支付方式
可选备注说明
→
2
持久存储
写入 sz_sheet_sr
或 sz_sheet_zc 表
自动生成唯一单据号
→
3
流水账生成
UNION ALL 合并收支
按日期 + 序号排序
逐笔滚动计算余额
→
4
月报汇总
按支付方式分组
统计期初/收入/支出
计算期末余额
→
5
分析输出
趋势图 / 饼图
AI 智能建议
多格式导出分享

完整数据表结构:sz_c_sr (收入类型) · sz_c_zc (支出类型) · sz_c_zf (支付方式) · sz_sheet_sr (收入记录) · sz_sheet_zc (支出记录) · sz_table_lsz (流水账) · sz_report_srzc (月度报表) · sz_d_zt (账套信息) — 遵循财务编码规范的专业数据模型

多维度数据可视化分析

时间维度趋势分析

  • 按日 / 按月 / 按年 三种聚合粒度自由切换
  • 双轴组合图表:柱状图 (收支金额) + 折线图 (净结余)
  • 快捷时间筛选:全部历史 / 本周 / 本月 / 本年
  • 智能标签密度控制:数据 ≤15 全显示,>30 间隔显示
  • 无数据时段友好提示,引导用户调整筛选条件

分类占比分析

  • 收入来源占比饼图 — 收入结构一目了然
  • 消费结构占比饼图 — 支出去向清晰呈现
  • 支付方式占比饼图 — 支付习惯量化分析
  • Tab 标签页切换,图表与文字数据联动
  • 自动计算百分比与排名,色彩区分核心指标
matplotlibseabornpandasnumpyscipy (线性回归)

AI 智能消费分析引擎

消费习惯深度分析
Top 5 消费类别排名与占比 · 每月消费趋势判定(线性回归斜率 — 上升 / 下降 / 稳定)· 月均 / 最高 / 最低消费量化
异常消费自动检测
基于统计学方法(均值 + 2σ 阈值),自动筛查异常大额交易,按异常分数降序排列并展示触发原因
DeepSeek AI 集成
结构化 prompt 将分析数据发送至 DeepSeek 大模型,生成 3~5 条个性化、可执行的理财优化建议
离线规则引擎降级
无 API 或网络异常时,自动切换为统计规则引擎——超支警告 · 趋势提醒 · 预算分配建议 · 应急基金建议

双引擎架构设计:SpendingAnalyzer 类融合统计分析(scipy 线性回归趋势判断、标准差异常检测)与 LLM 提示工程。API Key 通过 cryptography 库 AES 加密存储,兼顾智能化与安全性。

预算管理与四级预警

月度预算设置
按月份独立配置预算额度,支持动态调整;系统建议为月收入的 80%~90%,符合理财最佳实践
四级预算状态
健康 ≤80% 使用率
正常 ≤90% 使用率
即将超支 ≤100% 使用率
已超支 >100% 使用率

预算核心指标体系

指标计算方式UI 展示
预算总额用户设定值蓝色信息卡
已使用金额当月支出 Σ橙色信息卡
剩余额度预算 - 已使用绿色信息卡
使用率已使用 ÷ 预算 × 100%动态彩色进度条

进度条颜色随状态自动变化:绿 → 蓝 → 橙 → 红,一目了然

数据安全与工程化设计

多层数据保护

  • 一键备份 / 恢复 — 完整 SQLite 数据库快照
  • API Key AES 加密 — cryptography 库 Fernet 对称加密
  • 密钥分离管理 — connection.key + secret.key 双文件
  • 账套号 + 密码 — 登录认证双重验证
  • 事务管理 — begin / commit / rollback 三态控制

企业级工程特性

  • 启动画面 — QSplashScreen 品牌展示 + 异步初始化
  • 日志系统 — logging 模块按级别(INFO/WARNING/ERROR)分级
  • 连接池管理 — DBUtils PooledDB 管理 MySQL 连接
  • 自动重连机制 — 连接失效检测 + 3 次重试策略
  • SQL 方言适配 — 跨数据库函数自动映射
  • 友好错误引导 — Sybase 错误码→中文解决方案

创新亮点总结

多数据库抽象层
策略模式 + 工厂模式,一套代码同时驱动 SQLite / MySQL / Sybase 三种异构数据库,SQL 方言自动适配,新增数据库只需新增子类
AI + 规则双引擎
DeepSeek 大模型提供个性化理财建议,离线自动降级为统计规则引擎,网络异常不影响核心分析能力
完整数据闭环
录入 → 存储 → 流水账 → 月报 → 分析五步闭环,每步可追溯审计;7 张数据表遵循专业财务编码规范
企业级工程化
连接池管理 · 慢查询监控 · 自动重连 · 加密存储 · 日志分级 · 错误友好 · 启动画面 — 桌面应用最佳实践

应用场景与价值

个人理财管理
日常收支记账 · 消费习惯培养 · 月度预算控制 · 财务健康度追踪 · 异常消费预警
小微商户经营
多账套独立管理 · 收入分类统计 · 支付方式分析 · 简易财务报表 · 数据驱动经营决策
财务管理教学
完整数据模型展示 · 记账流程实操演示 · 数据分析实践 · AI 辅助学习 · 理论与实战结合
数据驱动决策
趋势预测辅助预算制定 · 异常检测及时止损 · 占比分析优化消费结构 · 量化呈现财务状况

大赛契合度:作品紧扣"数智经管"主题核心——将大数据分析技术(pandas / scipy / seaborn)与人工智能(DeepSeek)深度融入传统财务管理,实现从"被动记账工具"到"主动智能财务助手"的跨越式升级。

项目总结

~3,500
Python 代码行数
9
功能模块页面
7+1
数据表 + 视图
15+
核心依赖库

技术收获

完整掌握 PyQt5 桌面应用开发全流程、策略模式多数据库抽象架构、matplotlib + seaborn 数据可视化、DeepSeek API 集成与提示工程、cryptography 加密存储、DBUtils 连接池管理、reportlab PDF 动态生成等企业级开发能力。

专业融合

作为大数据与财务管理专业学生,作品将编程技术与财务专业知识深度融合——数据库科目编码遵循会计规范、流水账遵循财务会计准则、月报设计参考财务管理实务、预算管理体现管理会计思想,真正做到"懂财务的程序员写出的财务软件"。

未来规划与展望

多端覆盖
开发 iOS / Android 移动端 App,通过 RESTful API 与桌面端数据实时同步,实现随时随地记账查账
云同步服务
搭建端到端加密云同步服务,多设备数据无缝共享,支持家庭成员 / 团队协作记账与预算管理
AI 能力升级
接入更多 AI 模型、发票 OCR 自动识别、语音快捷记账、智能分类自动匹配、个性化财务规划报告
插件生态系统
开放标准化插件接口 (Plugin API),支持社区贡献股票投资分析、税务计算、多币种汇率等专业扩展

敬请批评指正

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