如何在Django QuerySet中按月份计算平均值？

我一直尝试计算降雨量的月度平均值，数据包含日期、小时和数值（小时不影响，需计算每月所有数值的平均值）。

模型定义 #

class TimeSeries(models.Model):
    station = models.ForeignKey(Station, on_delete=models.CASCADE)
    date = models.DateField()
    hour = models.IntegerField()
    value = models.FloatField()

我已尝试的代码 #

delta = relativedelta(months=1)

dateStart = TimeSeries.objects.values('date').order_by('date').values_list('date', flat=True).first()
dateEnd = TimeSeries.objects.values('date').order_by('date').values_list('date', flat=True).last()

for i in range(len(stationNumbers)):
    while dateStart <= dateEnd:
        timeSeries = TimeSeries.objects.filter(
            station__number=stationNumbers[i], date__range=[dateStart, dateStart+delta]
        ).annotate(
            month=TruncMonth('date')
        ).values(
            'station__number', 'month'
        ).annotate(
            value=Avg('value')
        ).order_by(
            'station__number', 'month'
        )

我对查询语句做了一些修改，但始终无法生效。作为Django新手，想咨询是否需要使用原生SQL，并恳请各位提供解决方案，提前感谢！

补充说明1： #

每天有24条记录（对应一天24小时），即数据按小时存储，重复的日期是否会影响月度平均值的计算？

补充说明2： #

数据集示例（数据跨度3年）：

解决方案 #

不需要使用原生SQL，Django ORM完全可以高效实现需求。

核心问题分析 #

你的代码存在几个明显问题：

• while循环中未更新dateStart，导致无限循环，始终处理同一个月的数据
• date__range的范围逻辑错误，比如dateStart+delta会包含下一个月的起始日期记录，导致跨月统计
• 无需手动遍历站点和日期范围，ORM的分组查询可以一次性完成所有统计

正确查询代码 #

1. 获取所有站点的月度平均值

from django.db.models import Avg
from django.db.models.functions import TruncMonth

monthly_avg = TimeSeries.objects.annotate(
    # 将date字段截断到月份，用于分组
    month=TruncMonth('date')
).values(
    # 按站点编号和月份分组
    'station__number', 'month'
).annotate(
    # 计算该站点该月的所有value的平均值
    avg_value=Avg('value')
).order_by('station__number', 'month')

2. 仅获取指定站点的月度平均值

如果只需要统计stationNumbers列表中的站点，添加filter即可：

monthly_avg = TimeSeries.objects.filter(
    station__number__in=stationNumbers
).annotate(
    month=TruncMonth('date')
).values(
    'station__number', 'month'
).annotate(
    avg_value=Avg('value')
).order_by('station__number', 'month')

补充说明解答 #

重复日期不会影响月度平均值的计算。Avg('value')会计算该分组（站点+月份）下所有记录的数值平均值，不管同一天有多少条小时记录，都会被纳入计算，这正好符合你“每月所有数值的平均值”的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Muhammad Waqar Anwar