Sachverhalt:
A. Die Paritätische Berufskommission Bauhauptgewerbe des Kantons Luzern (Beschwerdeführerin) veranlasste bei der W._ AG (Beschwerdegegnerin) gestützt auf Art. 76 Abs. 3 Landesmantelvertrag für das Bauhauptgewerbe (LMV) Lohnbuchkontrollen für die Zeitabschnitte 1. Januar 2000 bis 31. März 2002, 1. Dezember 2002 bis 31. März 2003 und 1. Oktober 2003 bis 30. April 2006. Der Lohnbuchrevisor erstattete am 8. August 2006 seinen Bericht. Mit Beschluss vom 27. November 2006 stellte die Beschwerdeführerin fest, dass die Beschwerdegegnerin ihren Mitarbeitern in den kontrollierten Zeitabschnitten geldwerte Leistungen von total Fr. 55'465.37 vorenthalten habe und auferlegte ihr gestützt auf Art. 79 LMV eine Konventionalstrafe von Fr. 18'500.-- sowie Kontrollkosten von Fr. 5'109.40 und Verfahrenskosten von Fr. 1'620.--. Gegen die in der Folge eingeleitete Betreibung erhob die Beschwerdegegnerin Rechtsvorschlag.
B. Mit Klage vom 8. Juni 2007 beim Amtsgericht Luzern-Stadt beantragte die Beschwerdeführerin, die Beschwerdegegnerin sei zur Bezahlung des Gesamtbetrags von Fr. 25'229.40 nebst 5 % Zins seit 29. Dezember 2006 zu verpflichten und der Rechtsvorschlag sei aufzuheben. Am 13. Februar 2009 hiess das Amtsgericht die Klage gut.
Das Obergericht des Kantons Luzern hiess eine gegen dieses Urteil erhobene Appellation der Beschwerdegegnerin am 22. September 2009 teilweise gut und sprach der Beschwerdeführerin Fr. 10'229.40 nebst 5 % Zins seit 27. Januar 2007 zu. Anders als das Amtsgericht, das vorenthaltene geldwerte Leistungen in einem Betrag von Fr. 50'560.70 als erwiesen betrachtet hatte, kam das Obergericht zum Schluss, die Beschwerdegegnerin habe ihren Arbeitnehmern lediglich Fr. 9'816.70 vorenthalten. Demzufolge setzte es die Konventionalstrafe auf einen Betrag von Fr. 3'500.-- herab. Den erstinstanzlichen Entscheid hinsichtlich der Verfahrens- und Kontrollkosten bestätigte es.
C. Die Beschwerdeführerin erhob gegen dieses Urteil Beschwerde in Zivilsachen und subsidiäre Verfassungsbeschwerde mit den Anträgen, das Urteil des Obergerichts sei aufzuheben, das Urteil des Amtsgerichts zu bestätigen und festzustellen, dass die Beschwerdegegnerin der Beschwerdeführerin Fr. 25'229.40 zuzüglich Zins zu 5 % seit 27. Januar 2007 zu bezahlen habe, nämlich Fr. 5'109.40 Kontrollkosten, Fr. 1'620.-- Verfahrenskosten und Fr. 18'500.-- Konventionalstrafe. Eventuell sei die Sache zur neuen Beurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Die Beschwerdegegnerin beantragt, auf die Beschwerde in Zivilsachen nicht einzutreten, eventuell sie abzuweisen, und die subsidiäre Verfassungsbeschwerde abzuweisen. Die Vorinstanz schliesst auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei.
Erwägungen:
1. Die vorliegende Beschwerde richtet sich gegen einen kantonal letztinstanzlichen Endentscheid (Art. 75 Abs. 1 und Art. 90 BGG) in einer Zivilsache (Art. 72 Abs. 1 BGG; BGE 118 II 528 E. 2a S. 531; Urteil 4A_300/2007 vom 6. Mai 2008 E. 1, nicht publ. in: BGE 134 III 399; Urteil 4A_283/2008 vom 12. September 2008 E. 1, nicht publ. in: BGE 134 III 541).
1.1 Die Beschwerdeschrift hat ein Rechtsbegehren zu enthalten (Art. 42 Abs. 1 BGG). Da die Beschwerde in Zivilsachen und die subsidiäre Verfassungsbeschwerde reformatorische Rechtsmittel sind (Art. 107 Abs. 2 BGG in Verbindung mit Art. 117 BGG), darf sich der Beschwerdeführer grundsätzlich nicht darauf beschränken, die Aufhebung des angefochtenen Entscheids zu beantragen, sondern muss einen Antrag in der Sache stellen. Er muss demnach angeben, welche Punkte des Entscheids angefochten und welche Abänderungen beantragt werden (BGE 134 III 379 E. 1.3; 133 III 489 E. 3.1).
Soweit die Beschwerdeführerin dem Bundesgericht beantragt, es sei festzustellen, dass die Beschwerdegegnerin ihr Fr. 25'229.40 nebst Zins schulde, erscheint es als fraglich, ob ihr Begehren rechtsgenüglich ist, wäre es ihr doch ohne weiteres möglich, ein Leistungsbegehren zu stellen, mit dem ein vollstreckbares Urteil erwirkt werden könnte (BGE 135 III 378 E. 2.2 S. 380; 123 III 49 E. 1a S. 51). Es kann allerdings offen bleiben, wie es sich damit verhält, da sie auch den Antrag stellt, das Urteil des Amtsgerichts zu bestätigen. Daraus ergibt sich mit hinreichender Deutlichkeit, dass sie eine Verpflichtung der Beschwerdegegnerin zur Bezahlung des genannten Betrages anstrebt.
1.2 In vermögensrechtlichen Angelegenheiten, wie hier unbestrittenermassen eine vorliegt (vgl. BGE 118 II 528 E. 2c S. 531 f. mit Hinweisen), ist die Beschwerde in Zivilsachen nur zulässig, wenn in arbeits- und mietrechtlichen Fällen der Streitwert mindestens 15'000 Franken beträgt, in allen übrigen Fällen, wenn der Streitwert 30'000 Franken erreicht (Art. 74 Abs. 1 BGG). Erreicht der Streitwert den massgebenden Betrag nicht, ist die Beschwerde in Zivilsachen u.a. dennoch zulässig, wenn sich eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt (Art. 74 Abs. 2 lit. a BGG).
1.2.1 Die Beschwerdeführerin geht zu Recht davon aus, dass hier keine arbeitsrechtliche Streitigkeit im Sinne von Art. 74 Abs. 1 lit. a BGG vorliegt. Diese Bestimmung wurde in der parlamentarischen Beratung zum Zweck des Sozialschutzes eingeführt (DENIS TAPPY, Le recours en matière civile, in: Wurzburger et al., La nouvelle loi sur le Tribunal fédéral, Lausanne, 2007, S. 62 f.). Diesem Ziel entsprechend sind ihr Streitigkeiten zu unterstellen, die Ansprüche zwischen einem Arbeitgeber und einem Arbeitnehmer oder zwischen Rechtsnachfolgern derselben aus einem Arbeitsverhältnis zum Gegenstand haben. Nicht davon erfasst werden hingegen Streitigkeiten, in denen sich - wie hier - ein in einem Gesamtarbeitsvertrag (GAV) vorgesehenes Kontrollorgan und eine Arbeitgeberin gegenüberstehen und es nicht um die unmittelbare Durchsetzung von Ansprüchen aus einem Einzelarbeitsvertrag geht (CORBOZ, in: Corboz et al. [Hrsg.], Commentaire de la LTF, 2009, N. 24 zu Art. 74 BGG; vgl. dazu auch RUDIN, Basler Kommentar, N. 11 zu Art. 74 BGG; DONZALLAZ, Loi sur le Tribunal fédéral, Commentaire, 2008, Art. 74 N. 2246; Frage noch offen gelassen in den Urteilen 4A_283/2008 vom 12. September 2008 E. 2, nicht publ. in: BGE 134 III 541 und 4A_377/2009 vom 25. November 2009 E. 1).
1.2.2 Der massgebliche Streitwert nach Art. 51 Abs. 1 lit. a BGG beläuft sich im vorliegenden Fall unbestrittenermassen auf Fr. 25'229.40, liegt mithin unter 30'000 Franken. Demnach ist die Beschwerde nur zulässig, wenn sich eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt.
1.2.3 Der Begriff der Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung im Sinne von Art. 74 Abs. 2 lit. a BGG ist sehr restriktiv auszulegen (BGE 133 III 493 E. 1.1). Soweit es bei der aufgeworfenen Frage lediglich um die Anwendung von Grundsätzen der Rechtsprechung auf einen konkreten Fall geht, handelt es sich nicht um eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung (BGE 135 III 1 E. 1.3 S. 4, 397 E. 1.2 S. 399; 133 III 493 E. 1 S. 494 ff., je mit Hinweisen). Die Voraussetzung von Art. 74 Abs. 2 lit. a BGG ist hingegen erfüllt, wenn ein allgemeines und dringendes Interesse besteht, dass eine umstrittene Frage höchstrichterlich geklärt wird, um eine einheitliche Anwendung und Auslegung des Bundesrechts herbeizuführen und damit eine erhebliche Rechtsunsicherheit auszuräumen (BGE 135 III 1 E. 1.3 S. 4, 397 E. 1.2; 133 III 645 E. 2.4 S. 648 f.). Es ist erforderlich, dass die Frage von allgemeiner Tragweite ist (BGE 134 III 267 E. 1.2). Eine neue Rechtsfrage kann vom Bundesgericht sodann beurteilt werden, wenn dessen Entscheid für die Praxis wegleitend sein kann, namentlich, wenn von unteren Instanzen viele gleichartige Fälle zu beurteilen sein werden (BGE 135 III 1 E. 1.3 S. 4). Ist eine Beschwerde nur unter der Voraussetzung zulässig, dass sich eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung stellt, ist in der Beschwerdeschrift auszuführen, warum diese Voraussetzung erfüllt ist (Art. 42 Abs. 2 BGG).
Die Beschwerdeführerin behauptet das Vorliegen mehrerer Rechtsfragen von grundsätzlicher Bedeutung.
1.2.3.1 Eine erste betrifft die Berechnung des in den massgeblichen Perioden von der Beschwerdegegnerin effektiv bezahlten Lohnes, der in den Lohnvergleich einzubeziehen ist. Das Amtsgericht hatte die Auffassung der Beschwerdegegnerin verworfen, wonach auch Spesen und von ihr übernommene Arbeitnehmerbeiträge an die Pensionskasse und die SUVA als effektiv ausbezahlter Lohn zu berücksichtigen seien, soweit die Ausgleichskasse diese als Lohn abgerechnet habe. Es hatte dazu ausgeführt, Art. 41 LMV (der in Verbindung mit Anhang 9 LMV die Basislöhne festlegt, auf welche die Arbeitnehmer Anspruch haben) beziehe sich auf den Basisbruttolohn, der dem Arbeitnehmer im Minimum zustehe. Leistungen, auf welche die Arbeitnehmer nach dem LMV nicht Anspruch hätten, fielen nicht darunter, weil sie freiwillig geleistet würden. Die Vorinstanz folgte dem nicht. Sie hielt dafür, die Vertragsverletzung bestehe nach der Feststellung des Amtsgerichts ausdrücklich in der Vorenthaltung geldwerter Leistungen. Hätten Spesen nicht Auslagencharakter, handle es sich ebenso wie bei den von der Beschwerdegegnerin übernommenen Arbeitgeberbeiträgen um geldwerte Leistungen, die den Arbeitnehmern als Entgelt für geleistete Arbeit zugeflossen seien. Es sei von der sozialversicherungsrechtlichen Definition des Bruttolohnes auszugehen.
Die Beschwerdeführerin macht geltend, es sei für sie wie auch für alle anderen in der Schweiz tätigen paritätischen Berufskommissionen, die aufgrund der Allgemeinverbindlicherklärung des GAV für die Anwendung und Durchsetzung des Vertrages verantwortlich zeichneten, von grundsätzlicher Bedeutung zu wissen, welche Leistungen des Arbeitgebers an die zwingenden Minimallöhne anzurechnen seien, damit die gesetzliche Pflicht zur Vornahme von Lohnbuchkontrollen überhaupt erfüllt werden könne. Das angefochtene Urteil führe aber insofern zu einer immensen Rechtsunsicherheit für die bisher vorgenommenen und in Zukunft durchzuführenden Lohnbuchkontrollen. Würde den Erwägungen des Obergerichts gefolgt, könnte in der ganzen Schweiz keine korrekte Lohnbuchkontrolle mehr durchgeführt werden. So müsste der Kontrolleur, sofern die einzelnen Positionen weder aus dem Arbeitsvertrag noch aus den periodischen Lohnabrechnungen eruierbar seien, feststellen, welche Geld- und Naturalleistungen, die der Arbeitnehmer erhalten habe, auf den Lohn aufzurechnen seien. Effektive Kontrollen würden dadurch verunmöglicht. Die aufgeworfene Frage sei aufgrund von Dutzenden gleichartiger Fälle im Zusammenhang mit der Durchsetzung von GAV, die von den unteren Instanzen zu beurteilen seien, von allgemeiner Tragweite bzw. von grundsätzlicher Bedeutung .
Mit diesen Behauptungen ist das Vorliegen einer Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung nicht dargetan. Die Vorinstanz verwarf die Auffassung des Amtsgerichts, wonach Leistungen, auf die der Arbeitnehmer nach LMV keinen Anspruch habe, nicht unter den Basisbruttolohn fielen. Sie hielt dabei nicht fest, es seien auch Leistungen, die in den Individualarbeitsverträgen nicht vorgesehen seien, bei der Eruierung des ausgerichteten Bruttolohnes zu berücksichtigen. Die Vorinstanz hat sich beim angefochtenen Schluss im Rahmen der bestehenden Rechtsprechung des Bundesgerichts bewegt. Nach dieser wird das in Art. 357 Abs. 1 OR festgehaltene Prinzip der Unabdingbarkeit von gesamtarbeitsvertraglichen Bestimmungen durch das Günstigkeitsprinzip (Art. 357 Abs. 2 in fine) eingeschränkt, das für den Arbeitnehmer günstigere Abreden zulässt und die individuelle Vertragsfreiheit im Rahmen der kollektiven Arbeitsbedingungen sichern will. Die Zulässigkeit einer Einzelabrede ist danach im Rahmen des sog. Gruppenvergleichs anhand einer Gegenüberstellung des monatlichen Gesamtlohnes gemäss GAV und gemäss Einzelabrede zu bestimmen (BGE 134 III 399 E. 3.2.4.3 S. 402; 116 II 153 E. 2a/aa; vgl. auch SENTI, Lohnbuchkontrollen bei allgemeinverbindlichen GAV und NAV, AJP 2010 S. 14 ff., 22). Die Vorinstanz hat daher weder eine neue noch eine umstrittene Rechtsfrage von allgemeiner Tragweite beurteilt, wenn sie bei der Feststellung der ausgerichteten geldwerten Vorteile Leistungen berücksichtigte, die der Form nach im GAV nicht vorgesehen sind, aber im Einzelarbeitsvertrag zulässig vereinbart werden konnten. Ihr Schluss lässt sich vielmehr ohne weiteres aus der erwähnten Rechtsprechung ableiten. Im Übrigen wird von der Beschwerdeführerin nicht rechtsgenüglich aufgezeigt, weshalb es für einen Lohnbuchkontrolleur, anders als für die Sozialversicherungsbehörden, nicht möglich oder zumutbar sein soll, Spesen, die durch effektive Auslagen begründet sind, und bereits in den Arbeitsverträgen vorgesehene Spesenzahlungen, denen keine effektiven Auslagen gegenüberstehen und die daher als Lohn zu qualifizieren sind, nach Belegen auszuscheiden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die Arbeitgeber seit der Einführung des neuen Lohnausweises in den meisten Kantonen der Schweiz unter Strafandrohung verpflichtet sind, darin sämtliche Leistungen bzw. geldwerten Vorteile zu deklarieren, die den Arbeitnehmern im Zusammenhang mit dem Arbeitsverhältnis zugeflossen sind, mithin die entsprechende Ausscheidung vorzunehmen (vgl. unter www.steuerkonferenz.ch). Dies dürfte insoweit auch die Lohnbuchkontrolle erleichtern. Dass sich in Bezug auf die Berücksichtigung der Übernahme von Arbeitnehmerbeiträgen an Sozialversicherungen durch den Arbeitgeber im Rahmen der Kontrolle besondere Probleme ergeben würden, macht die Beschwerdeführerin nicht geltend.
1.2.3.2 Im vorliegenden Fall muss auch die weitere - wohl grundsätzliche - Frage nicht beantwortet werden, ob die paritätischen Berufskommissionen Vertragsverstösse zeitlich unbeschränkt sanktionieren können oder ob der Ahndung zeitliche Schranken, ähnlich der Verfolgungsverjährung im Strafrecht, gesetzt sind, wie die Vorinstanz angenommen hat. Denn vorliegend wurde eine Sanktion (Konventionalstrafe) ausgesprochen. Die Vorinstanz liess dabei zwar die vorgeworfenen Lohnunterschreitungen in den Fällen A._ (Fr. 487.50) und B._ (Fr. 2'578.35) von vornherein mit der Begründung ausser Betracht, diese allfälligen Verstösse aus den Jahren 2000 und 2001 seien "verjährt". Ob diese Begründung der Vorinstanz zutreffend ist oder nicht, braucht nicht entschieden zu werden, da nicht ersichtlich ist und die Beschwerdeführerin in keiner Weise aufzeigt, dass die Ausserachtlassung dieser vergleichsweise geringen Verstösse auf die Bemessung der zugesprochenen Konventionalstrafe überhaupt einen Einfluss hatte oder haben musste. Dies zumal bei der Bemessung der Konventionalstrafe nicht bloss auf die infolge der Verletzung des GAV erzielten Vorteile des Arbeitgebers oder auf den tatsächlichen oder möglichen Schaden der Arbeitnehmer abzustellen ist, sondern auch weitere Gesichtspunkte zu berücksichtigen sind (BGE 116 II 302 E. 3). Mangels Entscheidrelevanz stellt sich demnach auch im Zusammenhang mit der Ausserachtlassung der Verstösse aus den Jahren 2000 und 2001 keine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung.
Damit stellt sich auch die in diesem Kontext von der Beschwerdeführerin aufgeworfene und von ihr als von grundsätzlicher Bedeutung betrachtete Frage nach der rechtlichen Qualifikation der Konventionalstrafe nicht. Ohnehin geht die Beschwerdeführerin dabei von der unzutreffenden Annahme aus, die Vorinstanz habe die Konventionalstrafe als öffentlich-rechtliche Busse qualifiziert. Diese hielt indessen lediglich fest, dass eine Konventionalstrafe im Sinne von Art. 357b Abs. 1 lit. c OR einen pönalen Charakter habe (vgl. VISCHER/ALBRECHT, Zürcher Kommentar, N. 17 zu Art. 357b OR) und eine ähnliche Funktion erfülle wie eine öffentlich-rechtliche Busse.
1.2.3.3 Schliesslich sieht die Beschwerdeführerin in der Auslegung von Art. 43 Abs. 2 LMV eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung. Nach dieser Bestimmung kann der Q-Zonen-Basislohn in einem Ausnahmefall für einen gelernten Bau-Facharbeiter, wie Maurer oder Strassenbauer usw. im Anschluss an die erfolgreich abgeschlossene Berufslehre im ersten Jahr um höchstens 12 % und im zweiten Jahr um höchstens 10 % unterschritten werden. Die Beschwerdeführerin bringt vor, es sei für das schweizerische Bauhauptgewerbe von zentraler Bedeutung zu wissen, ob die Frist der zwei Jahre nach dem Lehrabschluss zu laufen beginne, wie es das Amtsgericht festgestellt habe, oder erst nach Annahme einer Arbeitsstelle, wie es das Obergericht aus Art. 43 Abs. 2 LMV herauslesen möchte. Eine weitere sehr bedeutende Frage sei die Definition des Ausnahmefalles. Das Obergericht vertrete die Auffassung, eine Weiterbildung sei als Ausnahmefall zu deklarieren, der die Unterschreitung des Mindestlohnes rechtfertigen könne. Richtigerweise könne es jedoch nur darum gehen, dass diejenigen Berufsabgänger, die noch berufliche Defizite hinsichtlich der praktischen Erfahrung aufwiesen, die entsprechende Praxis nachholen könnten.
Zunächst ist dazu zu bemerken, dass das Obergericht einen Ausnahmefall nicht damit begründete, dass zwei in casu betroffene Angestellte eine Weiterbildung absolviert hätten. Vielmehr bejahte es einen Ausnahmefall schon mit anderer Begründung und hielt fest, es spiele keine Rolle, dass die Beschwerdegegnerin einen Ausnahmefall auch mit beruflicher Weiterbildung der beiden Arbeitnehmer begründe. Insoweit fällt somit das Vorliegen einer Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung von vornherein ausser Betracht.
Auch hinsichtlich der Frage, wann die Zweijahresfrist zu laufen beginnt, kann der Ansicht der Beschwerdeführerin nicht gefolgt werden, dass es sich dabei um eine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung handelt. Es ist nicht dargetan, dass sie in der Vollzugspraxis von GAV zu häufigen und erheblichen Unsicherheiten führen würde. Zudem betrifft die angeschnittene Frage nur einen kleinen Teil der im Bauhauptgewerbe beschäftigten Personen. Auch aus diesem Grund kann nicht von einer Rechtsfrage von allgemeiner Tragweite gesprochen werden, an deren Beantwortung ein allgemeines und dringendes Interesse bestehen würde.
1.2.4 Stellt sich somit vorliegend keine Rechtsfrage von grundsätzlicher Bedeutung im Sinne von Art. 74 Abs. 2 lit. a BGG, ist die Beschwerde in Zivilsachen nicht zulässig und auf diese nicht einzutreten. Damit erweist sich zugleich die subsidiäre Verfassungsbeschwerde, deren weitere Sachurteilsvoraussetzungen erfüllt sind, als zulässig (Art. 113 BGG). Unter Vorbehalt ihrer rechtsgenüglichen Begründung (nachfolgende Erwägung 1.3) ist demnach auf die Beschwerde einzutreten.
1.3 Mit der Verfassungsbeschwerde kann nur die Verletzung von verfassungsmässigen Rechten gerügt werden (Art. 116 BGG). Das Bundesgericht kann die Verletzung eines Grundrechtes nur insofern prüfen, als eine solche Rüge in der Beschwerde präzise vorgebracht und begründet worden ist (Art. 117 i.V.m. Art. 106 Abs. 2 BGG). Der Beschwerdeführer muss klar und detailliert anhand der Erwägungen des angefochtenen Entscheids darlegen, inwiefern verfassungsmässige Rechte verletzt worden sein sollen (BGE 134 I 83 E. 3.2; 134 V 138 E. 2.1; 133 II 396 E. 3.1 S. 399; 133 III 393 E. 6, 589 E. 2 S. 591 f., je mit Hinweisen). Das Bundesgericht untersucht nicht von sich aus, ob der angefochtene kantonale Entscheid verfassungsmässig ist, sondern prüft nur rechtsgenügend vorgebrachte, klar erhobene und, soweit möglich, belegte Rügen; auf rein appellatorische Kritik am angefochtenen Entscheid tritt es nicht ein (BGE 134 V 138 E. 2.1; 133 II 396 E. 3.1 S. 399). Macht der Beschwerdeführer eine Verletzung des Willkürverbots von Art. 9 BV geltend, genügt es nicht, wenn er einfach behauptet, der angefochtene Entscheid sei willkürlich; er hat vielmehr im Einzelnen aufzuzeigen, inwiefern dieser offensichtlich unhaltbar ist (BGE 134 II 349 E. 3 S. 352). Willkür liegt zudem nur vor, wenn nicht bloss die Begründung eines Entscheids, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist (BGE 135 V 2 E. 1.3; 134 II 124 E. 4.1; 133 I 149 E. 3.1).
2. Die Beschwerdeführerin macht geltend, die Vorinstanz habe in willkürlicher Weise prozentuale Abzüge von den festgestellten vorenthaltenen geldwerten Leistungen vorgenommen. Dies unter der unhaltbaren Annahme, die Arbeitsverhältnisse der Arbeitnehmer seien nicht vollumfänglich, sondern nur partiell den allgemeinverbindlich erklärten Bestimmungen des LMV unterstellt.
2.1 Es ist in diesem Zusammenhang unbestritten, dass die Mitarbeiter der Beschwerdegegnerin auch bei der X._ AG und bei der Einzelfirma Y._ angestellt sind und dass die X._ AG nicht dem LMV unterstellt ist. Ebenso anerkennt die Beschwerdeführerin, dass Betriebsteile von der Anwendung eines allgemeinverbindlichen GAV ausgenommen sein können, wenn sie eine selbständige organisatorische Einheit bilden. Sie hielt indessen im vorinstanzlichen Verfahren dafür, die drei Unternehmen unterstünden einer einzigen Geschäftsleitung. Die Arbeitsverträge, die von allen drei Firmen unterzeichnet seien, verwiesen uneingeschränkt auf die jeweiligen GAV. Die Beschwerdegegnerin erbringe nicht den Beweis, wie sich die Arbeit der Mitarbeiter auf diese drei Firmen aufteile.
Die Vorinstanz hielt dem entgegen, es sei einzig die Beschwerdeführerin eingeklagt. Diese sei bezüglich einer allfälligen Vertragsverletzung der X._ AG nicht passivlegitimiert. Die Beschwerdeführerin, die aus der behaupteten Vertragsverletzung einen Anspruch auf Konventionalstrafe ableite, habe die Anspruchsvoraussetzungen zu beweisen, zu denen auch der Umfang der Vertragsverletzung als Bemessungskriterium für die Konventionalstrafe gehöre. Der Einwand der Beschwerdeführerin, die Beschwerdegegnerin beweise nicht, wie sich die Tätigkeit der Mitarbeiter auf die drei Unternehmen aufteile, gehe daher fehl. Die beweisbelastete Beschwerdeführerin bestreite nicht, dass die Arbeitnehmer zu rund einem Drittel für die X._ AG tätig seien und diese im Jahr 2005 mit der Ausgleichskasse 35,33 % der Gesamtlohnsumme der drei Betriebe als beitragspflichtig abgerechnet habe. Dieser Durchschnittswert werde bei der Prüfung der Vertragsverletzung bezüglich der einzeln aufgeführten Arbeiten berücksichtigt, nachdem die Beschwerdeführerin selbst nicht beweise, wie sich die Tätigkeit der Arbeitnehmer jeweils aufteile. Auch wenn nicht zu verkennen sei, dass ein strikter Beweis kaum zu erbringen sei, wenn die X._ AG betrieblich von der Beschwerdegegnerin nicht getrennt sei, könne ein nicht bestrittener Durchschnittswert zur Feststellung des Ausmasses der Vertragsverletzung in analoger Anwendung von Art. 42 Abs. 2 OR genügen.
2.2 Die Beschwerdeführerin setzt sich ungenügend mit diesen Erwägungen auseinander und zeigt nicht auf, weshalb die Vorinstanz mit dem damit begründeten Entscheid in Willkür verfallen sein soll. So beschränkt sie sich im Wesentlichen darauf, den Erwägungen der Vorinstanz diejenigen der Erstinstanz gegenüberzustellen, denen sich die Vorinstanz ihrer Ansicht nach hätte anschliessen müssen, ohne darzulegen weshalb. Ferner wirft sie der Vorinstanz vor, die in BGE 134 III 11 E. 2.1 und 2.2 veröffentlichte bundesgerichtliche Rechtsprechung über die Unterstellung von Betrieben und Betriebsteilen unter den Geltungsbereich eines allgemeinverbindlich erklärten GAV unbeachtet gelassen zu haben, ohne aber aufzuzeigen, inwiefern der Entscheid der Vorinstanz im Lichte derselben offensichtlich unhaltbar sein soll.
Keine hinreichend begründeten Willkürrügen erhebt die Beschwerdeführerin auch, soweit sie ohne nähere Ausführungen dazu rügt, die Vorinstanz habe sich auf eine nicht relevante Selbstdeklaration der Beschwerdegegnerin an die Ausgleichskasse gestützt, um irgendwelche Abzüge in Bezug auf die festgestellten, den Arbeitnehmern vorenthaltenen geldwerten Leistungen zu konstruieren, und sie habe die Bestimmung von Art. 2 Abs. 3 und 4 der Allgemeinverbindlicherklärung des LMV (Definition des betrieblichen und persönlichen Geltungsbereichs) in willkürlicher Art und Weise verletzt.
Auf die Beschwerde kann somit in diesem Punkt mangels rechtsgenügend begründeter Rüge nicht eingetreten werden.
3. Weiter rügt die Beschwerdeführerin, die Vorinstanz habe Art. 41 LMV in Verbindung mit den Anhängen 8 und 9 LMV willkürlich ausgelegt, indem sie auch ausgerichtete Pauschalspesen, die dazu bestimmt seien, die dem Arbeitnehmer durchschnittlich anfallenden Kosten abzudecken, sowie von der Beschwerdegegnerin übernommene Arbeitnehmerbeiträge an Pensionskasse und SUVA zum Basislohn nach Art. 41 LMV hinzugerechnet habe (vgl. dazu Erwägung 1.2.3.1 vorne).
Die Rüge ist unbegründet, soweit sie überhaupt rechtsgenüglich motiviert wurde.
3.1 Die Vorinstanz stellte, wie bereits aufgezeigt, die von der Beschwerdegegnerin ausbezahlten geldwerten Leistungen gemäss Einzelabreden auch insoweit den monatlichen Gesamtlöhnen gemäss GAV gegenüber, als die Arbeitnehmer darauf nach dem GAV keinen Anspruch hatten, was verfassungsrechtlich nicht zu beanstanden ist (vgl. Erwägung 1.2.3.1 vorne).
Art. 41 LMV bestimmt die Basislöhne, auf die die Arbeitnehmenden im Sinne eines Minimallohnes Anspruch haben, für verschiedene Lohnklassen nach Franken pro Monat bzw. pro Stunde. In Anhang 9 zum LMV wird die geografische Einteilung der Basislöhne festgelegt, d.h. festgehalten auf welche Mindestlöhne Arbeitnehmende in verschiedenen Lohnklassen und Regionen Anspruch haben. Die Beschwerdeführerin legt nicht dar und es ist nicht ersichtlich, weshalb es nach diesen Bestimmungen offensichtlich unhaltbar sein soll, beim Vergleich der ausbezahlten Leistungen mit den Mindestlöhnen vom Arbeitgeber übernommene Arbeitnehmerbeiträge und Pauschalspesen, denen keine effektiven Auslagen gegenüber stehen, zu berücksichtigen, wie dies die Vorinstanz getan hat. Soweit sie dafür hält, es sei willkürlich, Pauschalspesen zu berücksichtigen, die dazu bestimmt seien, die dem Arbeitnehmer durchschnittlich anfallenden Kosten abzudecken, argumentiert sie an der Sache vorbei. Denn die Vorinstanz berücksichtigte nur Spesenvergütungen, die nicht durch effektive Auslagen begründet sind und von den Sozialversicherungsbehörden als Lohn aufgerechnet worden sind.
3.2 Die Beschwerdeführerin macht sodann geltend, dass nach Anhang 8 zum LMV "Vergütungen und Spesen aller Art" gemäss Position 605 sowie vom Arbeitgeber übernommene Beiträge an AHV/IV/EO/ ALV und Steuern bei der Berechnung des prozentualen Ferienlohns und des prozentualen 13. Monatslohns nicht zu berücksichtigen seien. Die Ausrichtung solcher Leistungen anstelle von solchen mit Lohncharakter führe daher zu einer Schlechterstellung des Arbeitnehmers, da die Ferienentschädigung und der 13. Monatslohn in diesem Fall nicht auf dem gesamten Lohn berechnet werde. Dies laufe in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwider.
Auch damit vermag die Beschwerdeführerin keine Willkür darzutun. Soweit die hier ausgerichteten Zahlungen für Spesen, die nicht durch effektive Auslagen begründet sind, und die Übernahme von Arbeitnehmerbeiträgen an die Pensionskasse und die SUVA von den angerufenen Positionen im Anhang 8 deren Wortlaut nach überhaupt erfasst werden, mag es zwar zutreffen, dass deren Nichtberücksichtigung bei der Berechnung des Ferienlohnes und des 13. Monatslohnes zu einer Benachteiligung der Arbeitnehmer und unter Umständen dazu führen kann, dass ihnen jährliche Leistungen ausgerichtet werden, die insgesamt unter dem Jahresmindestlohn liegen. Dies hat indessen nichts mit der Frage zu tun, ob es willkürlich ist, diese Spesen- und Beitragszahlungen bei der Bestimmung des Betrags von vorenthaltenen geldwerten Leistungen im Rahmen des Lohnvergleichs zu berücksichtigen.
4. Weitere Willkürrügen der Beschwerdeführerin betreffen den vorinstanzlichen Entscheid, dass Mindestlohnunterschreitungen in den Jahren 2000 und 2001 bei der Bemessung der Konventionalstrafe infolge Verjährung nicht zu berücksichtigen seien (Erwägung 1.2.3.2 vorne).
Auf diese Rügen kann nicht eingetreten werden. Denn die Beschwerdeführerin zeigt - wie schon ausgeführt (Erwägung 1.2.3.2) - in keiner Weise auf, dass die Ausserachtlassung der vergleichsweise geringen behaupteten Verstösse gegen den GAV in den Jahren 2000 und 2001 auf die Bemessung bzw. die Herabsetzung der ausgesprochenen Konventionalstrafe überhaupt einen Einfluss hatte oder haben musste. Ebenso wenig tut sie dar, weshalb der vorinstanzliche Entscheid über die Bemessung bzw. die Herabsetzung der Konventionalstrafe auch im Ergebnis unhaltbar sein soll, wenn davon ausgegangen würde, die Vorinstanz habe willkürlich angenommen, dass die Verstösse in den Jahren 2000 und 2001 infolge Zeitablaufs nicht mehr geahndet werden können (vorstehende Erwägung 1.3 in fine).
5. Schliesslich rügt die Beschwerdeführerin die vorinstanzliche Auslegung von Art. 43 Abs. 2 LMV als willkürlich (vgl. dazu Erwägung 1.2.3.3 vorne).
5.1 Soweit die Beschwerdeführerin beanstandet, dass die Vorinstanz einen Ausnahmefall im Sinne der genannten Bestimmung mit der Absolvierung einer Weiterbildung durch die betroffenen Angestellten begründet habe, stösst ihre Rüge ins Leere (vgl. dazu die vorstehende Erwägung 1.2.3.3, 2. Absatz).
5.2 Die Beschwerdeführerin hält die Auslegung von Art. 43 Abs. 2 LMV durch die Vorinstanz für unhaltbar, weil diese entgegen dem klaren Wortlaut der Bestimmung in Erwägung gezogen habe, dass die Zweijahresfrist, während welcher der Q-Zonen-Basislohn in einem Ausnahmefall für einen gelernten Bau-Facharbeiter unterschritten werden kann, erst nach Annahme einer Arbeitsstelle und nicht schon im Zeitpunkt des Lehrabschlusses zu laufen beginne.
Die Auslegung einer normativen, d.h. auf die Vertragsbeziehungen zwischen Arbeitnehmern und Arbeitgebern anwendbaren Bestimmung eines Gesamtarbeitsvertrages, wie sie hier strittig ist, richtet sich nach den für Gesetze geltenden Grundsätzen (BGE 127 III 318 E. 2a mit Hinweisen). Gemäss ständiger Rechtsprechung des Bundesgerichts ist eine Gesetzesbestimmung in erster Linie nach ihrem Wortlaut auszulegen. An einen klaren und unzweideutigen Gesetzeswortlaut ist die rechtsanwendende Behörde gebunden. Abweichungen von einem klaren Wortlaut sind indessen zulässig oder sogar geboten, wenn triftige Gründe zur Annahme bestehen, dass er nicht dem wahren Sinn der Bestimmung entspricht (BGE 133 III 257 E. 2.4; 131 III 314 E. 2.2, 623 E. 2.4.4; 127 III 418 E. 2b, je mit Hinweisen).
Es trifft zwar zu, dass Art. 43 Abs. 2 LMV von einer Mindestlohnunterschreitung im ersten und zweiten Jahr im Anschluss an die erfolgreich abgeschlossene Berufslehre spricht. Die Vorinstanz hat aber mit einleuchtender Begründung dargelegt, weshalb sie von diesem Wortlaut abwich. So erwog sie mit Hinweis auf die Zielsetzungen von Gesamtarbeitsverträgen, wie sie in BGE 134 III 11 E. 2.2 umschrieben wurden, Art. 43 Abs. 2 LMV solle den Lehrabgängern den Marktzutritt erleichtern und der Arbeitgeber solle im Wettbewerb mit seinen Konkurrenten nicht schlechter gestellt sein, wenn er bereit sei, Lehrabgänger mit wenig Berufspraxis einzustellen. Nach der Zweckbestimmung der Norm könne es nicht darauf ankommen, ob die Lehrabgänger unmittelbar nach Erlangung eines Lehrdiploms die Berufsarbeit aufnähmen oder dies erst nach ein paar Monaten Stellensuche möglich sei. Im Lichte dieser Begründung, mit der sich die Beschwerdeführerin nicht auseinandersetzt, erscheint die Auffassung der Vorinstanz keineswegs als unhaltbar. Von Willkür kann insoweit nicht die Rede sein, soweit auf die bloss mit dem Abweichen vom Wortlaut von Art. 43 Abs. 2 LMV begründete Rüge überhaupt einzutreten ist.
6. Zusammenfassend kann auf die Beschwerde in Zivilsachen nicht eingetreten werden. Die subsidiäre Verfassungsbeschwerde ist abzuweisen, soweit darauf eingetreten werden kann. Bei diesem Verfahrensausgang wird die Beschwerdeführerin kosten- und entschädigungspflichtig (Art. 66 Abs. 1 und Art. 68 Abs. 2 BGG).
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Auf die Beschwerde in Zivilsachen wird nicht eingetreten.
2. Die subsidiäre Verfassungsbeschwerde wird abgewiesen, soweit darauf einzutreten ist.
3. Die Gerichtskosten von Fr. 2'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
4. Die Beschwerdeführerin hat die Beschwerdegegnerin für das bundesgerichtliche Verfahren mit Fr. 2'500.-- zu entschädigen.
5. Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Luzern, I. Kammer als Appellationsinstanz, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 25. März 2010
Im Namen der I. zivilrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Die Präsidentin: Der Gerichtsschreiber:
Klett Widmer