3  Python:安装和环境配置

重要说明

只需安装:Anaconda + VScode。

  • 直接使用 Anaconda 中的 Python 环境即可。
  • 不要单独安装 Python 3.12 / 3.13。

对于初学者来讲,建议安装 Anaconda 套装。它是一个开源的 Python 发行版,集成了 Python 解释器、包管理器 Conda 和许多常用的科学计算和数据分析库(如 NumPy、Pandas、Matplotlib 等)。

虽然 Anaconda 自带的编辑器 Jupyter Notebook 很好用,但如果你平时经常用 VScode 写东西,建议安装 VScode 作为编辑器。VScode 支持多种编程语言,可以安装各种插件来增强功能。对于编写 Python 代码而言,仅需安装 pythonjupyter 插件就可以满足基本需求。

网上有不少关于 Anaconda 和 VScode 的安装和配置的教程,如:

根据我的使用经验,基本步骤总结如下:

  1. 安装 Anaconda 软件 (3.1 小节)。注意勾选 Add Anaconda to my PATH environment variableRegister Anaconda as my default Python 3.x 选项。
  2. 安装 VScode 软件 (3.2 小节)。
    • 打开 VScode 软件,安装 VScode 插件:Python, Jupyter, Pylance, gitHub Copilot (或 codeium, 现在更名为 windsurf Plugin) 等。
  3. 新建项目文件夹 (可选)。打开 VScode,新建一个文件夹,其下新建 data, code, output 等子文件夹,便于分类存放文档。
  4. 新建 Jupyter Notebook 文件。在主文件夹下新建 xxx.ipynb 文件,就可以开始编写代码了。

下面,我详细说明每个步骤的操作。

3.1 安装 Anaconda

提示
  • 请务必认真阅读安装步骤,不要跳过任何步骤,尤其是安装路径的选择和环境变量的配置。否则后续出错后,需要大量时间排查问题。
  • 安装过程中,可以借助 DeepSeek,ChatGPT, 豆包等 AI 助手来解决问题。
  1. 下载 Anaconda(建议注册一个账号,若不注册,可以点击 Skip)。

  2. 安装 Anaconda。安装 Anaconda 最重要的事情:

    • Select Installation Type 页面,建议选择 Just Me,然后点击 Next

    • Choose Install Location 页面,建议使用默认路径 C:\Users\用户名\Anaconda3 作为 Anaconda 的安装路径,这样可以避免一些潜在的权限和路径问题。然而, 如果你的用户名中包含中文字符或空格,建议选择「自定义路径」,并选择一个英文路径,如 C:\myProgram\Anaconda3

    • Advanced Installation Options 页面,确保同时勾选如下两个选项:

      • [√] Add Anaconda to my PATH environment variable
      • [√] Register Anaconda as my default Python 3.x

    • 详情参见:VSCode 与 Anaconda安装配置

  3. 安装完成后,打开 Anaconda Prompt(命令行界面),输入以下命令检查安装是否成功:

    conda --version

    如果显示版本号,则表示安装成功。

可选步骤
  1. 安装完成后,打开 Anaconda Navigator (在开始菜单或应用程序中找到它)。在 Anaconda Prompt 中输入以下命令更新 Conda 到最新版本:

    conda update conda
  2. 创建一个新的虚拟环境(可选):如果你想在一个独立的环境中工作,比如,你要同时使用 Python 3.8 和 Python 3.12,以便完成不同的项目,你可以创建一个新的虚拟环境。输入以下命令创建一个名为 myenv38 的虚拟环境,并安装 Python 3.8:

    conda create --name myenv38 python=3.8

    同理,如果你想使用 Python 3.12,你可以创建一个名为 myenv312 的虚拟环境,并安装 Python 3.12:

    conda create --name myenv312 python=3.12

    接下来,你可以激活特定的虚拟环境,比如 myenv38,输入以下命令:

    conda activate myenv38

    此时,若执行 canda list 命令,你会看到当前环境中安装的所有包和版本信息;而执行 canda install Stargazer, v = 2.1.1,则会在当前环境中安装 Stargazer 包的 2.1.1 版本。

3.2 安装 VScode 及插件

Visual Studio Code (VS Code) 是微软推出的轻量但功能强大的源代码编辑器,基于 Electron 开发,支持 Windows、Linux 和 macOS 操作系统。VScode 免费开源且功能强大,VScode 写代码支持各种流行的编程语言,包括 C++、Java 等,使用熟练之后,基本不会再使用其他的编辑器。最重要的是,VScode 平台上有大量的插件,极大地扩展了其功能。

  1. 下载 VScode (请酌情选择适合你操作系统的版本)。
  2. 安装 VScode(双击下载的安装包,按照提示完成安装)。
  3. 安装完成后,打开 VScode。
  4. 在 VScode 中,安装插件以扩展 VScode 的性能,比如 Python、Jupyter 等。

3.2.1 VScode 插件

插件安装方法:点击图中的 四个小方块 图标,在搜索框中填入插件名称,点击 Install 即可。

详情参见 VScode 插件:安装、配置和使用

为了能在 VScode 中借助 Jupyter Notebook 中同时运行 Python 和 Stata 代码,我们需要安装 python, Jupyter, nbstata, Copilot 等插件,具体说明如下。

3.2.1.1 Python 和 Jupyter 插件

为了能够在 VScode 中使用 Jupyter Notebook 运行 Python 代码,并借助 AI 提升工作效率,你需要安装以下插件:

  • Python (必装,作者:Microsoft):运行 Python 代码
  • Jupyter (必装,作者:Microsoft):用于编辑和运行 Jupyter Notebook 文件
  • Pylance (推荐,作者:Microsoft):代码补全和智能提示等功能
  • GitHub Copilot (建议安装,作者为:Github):AI 编程助手
    • 收费:首月免费,后续每月 $10.0,支持国内发行的 Visa 或 Master 信用卡付款。
    • 建议同时安装 Github Copilot Chat 插件,提供更好的交互体验。
有关编程助手的说明
  1. 安装编程助手前,请确保能顺畅上网。
  2. 建议预先申请一个 GitHub 账号,使用 Copilot 时,可以用 GitHub 账号进行关联和登录。
  3. 建议选定一个编程助手,不同同时使用多个助手,以免造成冲突。如果已经安装了多个编程助手,可以在 VScode 的插件管理界面中,点击已安装的插件旁的齿轮按钮,选择 unable (暂停使用) 或 Uninstall (卸载)。
  4. 我个人使用 Copilot,觉得效果还不错。也有人说 Codeium 也不错 (Copilot 的替代品,Free,目前已经更名为 Windsurf Plugin),它在 VScode 中的安装量比 Copilot 还要多。Cline (作者:Cline,Free) 是最近新出的,我没有尝试,无法评判。

VScode 插件市场提供了诸多 Python 相关的插件,可以酌情安装,详见:VScode:实用 Python 插件清单

比如,我装了如下插件 - Data Wrangler (可选):表格呈现效果很美观

3.2.1.2 Markdown 插件

VScode 支持 Markdown 语法,可以用来编写文档、笔记等。安装 Markdown 插件可以增强 VScode 对 Markdown 的支持,比如预览、语法高亮、制作幻灯片等。多数情况下,安装如下三个插件就可以满足需求:

若想较为全面的了解 Markdown 类插件,可参阅 VScode:实用 Markdown 插件推荐

你也可以点击 VScode 左边栏中的 四个小方块 图标,在搜索框中输入 markdown,酌情安装其他插件。

3.2.1.3 Stata 插件

在 VScode 的扩展搜索框中搜索 stata,安装如下插件:

  • Stata Enhanced (作者:Kyle Barron):语法高亮支持;
  • stataRun (作者:Yeaoh Media Inc):用于建立 VScode 和 Stata 的后台关联。

要顺利运行 Stata 代码,还需要安装 nbstata 包,下文将详细介绍。

3.3 配置 Stata 环境:nbstata

为了在 VS Code 中的 .ipynb 文档中直接运行 Stata 代码,我们可以借助 nbstata 扩展包 (注意:nbstata 是 Python 包,不是 VScode 插件)。下面介绍如何在已有 Python + Jupyter 环境基础上完成配置。

前提条件:你已经完成以下配置
  • 已经安装 Anaconda 套装;
  • 已经安装 VS Code 编辑器;并在插件市场安装了 PythonJupyter 插件;
  • 可以在 VS Code 中新建 .ipynb 文件并执行代码块中的 Python 代码。

需要注意的是,nbstata 仅适用于 Stata 17+ 及以上版本 (配置了 pystata),且 Stata 的安装路径中不包含中文字符和空格 (在 Stata 中输入 sysdir 可以查看你的 Stata 安装路径)。

3.3.1 配置步骤

注意
  • 下面的配置步骤需要在 VS Code 的终端中完成,而不是在 Jupyter Notebook 中。
  • 打开 VS Code 的终端的方式参见 5. Python 安装常见问题5.5 小节
  • 如果按下面的方法无法配置成功,可以参阅 nbstata User GuideJupyter + Stata 配置方法 (第 4 小节)。也可以打开 豆包,把你的错误代码截图和粘贴给它,多数情况下你都能在它的引导下完成配置。

首先,打开 VS Code 的终端 (参见 5. Python 安装常见问题5.5 小节),依次执行以下命令:

pip install nbstata

python -m nbstata.install --conf-file

该指令将生成一个配置文件,便于我们后续修改配置。运行成功后,提示信息如下:

C:\Users\Administrator\.config\nbstata\nbstata.conf

你可以到此文件夹下,用 VScode 打开 nbstata.conf 文件,查看或修改配置。我的配置如下:

[nbstata]
stata_dir = D:\stata17
edition = mp
splash = False
graph_format = png
graph_width = 7.5in
graph_height = 5.0in
echo = None
missing = .
browse_auto_height = True

完成上述配置后,nbstata 就可以在 VS Code 的 .ipynb 文件中运行 Stata 代码了 (参见下方的 测试 提示框)。如果受阻,可以尝试按如下方式修改 nbstata.conf 文件:

  • 在 Stata 命令窗口中输入 sysdir 命令,结果中第一行显示的就是 Stata 的安装路径 (因人而异):

    . sysdir
      STATA:  D:\stata17\

    复制 D:\stata17\,填入 nbstata.conf 文件的 stata_dir 字段中 (有时需要把反斜杠 \ 改成斜杠 /)。

  • 进入 D:\stata17\ 目录可以查看 Stata 的版本类型,如 StataMP-64.exeStataSE-64.exeStataIC-64.exe。根据你的 Stata 版本,对照修改 nbstata.conf 文件中 edition 字段的值为 mpseic

测试
  • 打开或新建一个 .ipynb 文件;
  • 点击 + Codes 按钮,创建一个新的代码单元格,指定 Kernel 为 Stata (nbstata),输入 display 2 + 2
  • 按快捷键 Shift + Enter 或点击单元格左上角的 Run 按钮,若输出 4,说明配置成功。

3.3.2 补充说明

Note:安装过程中遇到问题,可以将错误代码,以及你当前的 Python 和 Stata 安装信息发送给豆包或 ChatGPT,它会引导你排除问题。我的 ChatGPT 对话 - nbstata 安装讲义 供各位参考。

如下步骤都是可选的,主要是为了方便后续的配置和使用。

3.3.2.1 更新 nbstata

如需更新 nbstata,只需在 VS Code 终端中执行以下命令:

pip install --upgrade nbstata

3.3.2.2 python -m nbstata.install 的完整语法

安装时,如果需要更改安装环境或安装路径,可以按如下语法规则编写命令 (方括号表示选项):

python -m nbstata.install [--sys-prefix] [--prefix PREFIX] [--conf-file]

其中,

  • --sys-prefix 指定安装的环境,例如 virtualenv (虚拟环境) 或 conda env (Conda 环境)。
  • --prefix PREFIX 指定安装路径。
  • --conf-file 将创建一个配置文件。

详情参见 nbstata User Guide

3.3.3 nbstata 扩展信息

有关 nbstata 的更多信息和使用方法,参见:

后续