低空經(jīng)濟(jì)視域下航空裝備維修領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑研究

引言

在全球經(jīng)濟(jì)格局深刻調(diào)整與新一輪科技革命浪潮的沖擊下，低空經(jīng)濟(jì)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，正以前所未有的態(tài)勢蓬勃發(fā)展。低空經(jīng)濟(jì)以3000米以下空域?yàn)橘Y源載體，融合了無人機(jī)物流、城市空中交通、應(yīng)急救援、農(nóng)業(yè)植保等多元應(yīng)用場景，成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎[。無人機(jī)產(chǎn)業(yè)憑借其獨(dú)特的技術(shù)延展性、強(qiáng)大的場景滲透力以及顯著的成本優(yōu)勢，成為低空經(jīng)濟(jì)的核心載體。隨著無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長，與之配套的航空裝備維修體系暴露出諸多問題，傳統(tǒng)的維修模式已難以滿足低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。因此，航空裝備維修領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。經(jīng)濟(jì)大省作為國家經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)鍵力量，在低空經(jīng)濟(jì)浪潮中肩負(fù)著先行先試的重要使命，其航空裝備維修領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型不僅關(guān)乎自身產(chǎn)業(yè)升級，更對全國低空經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有示范和引領(lǐng)作用。因此，系統(tǒng)研究航空裝備維修領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑，具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

研究背景

（一）國家戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)：低空經(jīng)濟(jì)重構(gòu)航空產(chǎn)業(yè)格局

在全球經(jīng)濟(jì)格局深度調(diào)整與新一輪科技革命交織的背景下，低空經(jīng)濟(jì)作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，正逐漸成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎。2021年，中國民航局發(fā)布《“十四五”通用航空發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》，明確提出“加快低空空域管理改革，釋放低空經(jīng)濟(jì)潛力”，標(biāo)志著低空經(jīng)濟(jì)正式上升為國家戰(zhàn)略，其核心特征是通過空域資源的高效利用與航空技術(shù)的場景化落地，重構(gòu)區(qū)域經(jīng)濟(jì)空間布局，其不僅推動(dòng)航空航天技術(shù)下沉應(yīng)用，更成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵抓手。

無人機(jī)產(chǎn)業(yè)作為低空經(jīng)濟(jì)的核心載體，近年來呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長態(tài)勢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2023年中國無人機(jī)市場規(guī)模已突破1500億元，同比增長約 22% ，其中工業(yè)級無人機(jī)在巡檢、物流、測繪等領(lǐng)域的應(yīng)用占比超過 60% 2]。無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展不僅催生了新的產(chǎn)業(yè)鏈條，如飛控系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)據(jù)服務(wù)、維修保障等，同時(shí)也對傳統(tǒng)航空裝備維修體系提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫使其向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型。以江蘇省為例，作為全國低空經(jīng)濟(jì)先行示范區(qū)，其無人機(jī)企業(yè)數(shù)量占全國 15% ，2022年低空經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值突破800億元，但與之配套的航空維修服務(wù)卻面臨能力不足、技術(shù)滯后等問題，成為制約產(chǎn)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)的關(guān)鍵瓶頸[3]。在此背景下，航空裝備維修領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

（二）經(jīng)濟(jì)大省的轉(zhuǎn)型訴求：從制造優(yōu)勢到創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的跨越

經(jīng)濟(jì)大省作為國家經(jīng)濟(jì)增長的“壓艙石”，在低空經(jīng)濟(jì)浪潮中承擔(dān)著先行先試的使命。以江蘇、廣東、浙江為代表的省份，正處于“制造大省”向“智造強(qiáng)省”轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期。這些地區(qū)具有雙重特征：

1.優(yōu)勢積累與轉(zhuǎn)型壓力并存。江蘇省作為中國制造業(yè)高地，擁有南京航空航天大學(xué)、江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院等專業(yè)院校，以及中航工業(yè)金城集團(tuán)、航天海鷹等頭部企業(yè)，航空裝備制造業(yè)產(chǎn)值連續(xù)五年保持 10% 以上增長。然而，傳統(tǒng)維修模式依賴人工經(jīng)驗(yàn)與線下流程，存在效率低下（據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)維修中 30% 的時(shí)間用于故障診斷與零件調(diào)配）、成本高企（人力成本占維修總成本的 45% 以上）等突出問題[4。在低空經(jīng)濟(jì)場景下，無人機(jī)日均起降頻次可達(dá)數(shù)百次，傳統(tǒng)維修體系已無法滿足高頻率、高可靠性的運(yùn)維需求。

2.政策賦能與制度約束交織。經(jīng)濟(jì)大省憑借政策的先發(fā)優(yōu)勢，率先布局低空經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施。例如，江蘇省出臺(tái)的《航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2023一2025年）》聚焦推動(dòng)全省航空航天產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，在低空經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域提出了明確的發(fā)展方向，文件指出要大力發(fā)展高附加值改裝維修服務(wù)，同時(shí)，推動(dòng)長三角融合協(xié)作，加強(qiáng)與上海等周邊省市溝通協(xié)作，推動(dòng)資源共建共享，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈融合協(xié)作。然而，政策落地仍面臨三重梗阻：空域動(dòng)態(tài)管理機(jī)制缺失導(dǎo)致部分測試飛行受阻（臨時(shí)禁飛區(qū)通知滯后影響試驗(yàn)進(jìn)度）；跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成信息互聯(lián)互通困難（無人機(jī)飛行計(jì)劃審批系統(tǒng)與空管系統(tǒng)難以無縫對接），形成數(shù)據(jù)壁壘；航空一數(shù)字復(fù)合型人才匱乏（無人機(jī)操控員的就業(yè)人才缺口高達(dá)100萬人），制約了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)。

二、 航空裝備維修領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的多維矛盾

盡管數(shù)字化轉(zhuǎn)型前景廣闊，但航空維修領(lǐng)域仍有諸多“難點(diǎn)”和“堵點(diǎn)”，包括技術(shù)適配性難題、組織能力滯后以及生態(tài)協(xié)同不足。

（一）技術(shù)適配性矛盾

1.老舊設(shè)備改造困境。大量現(xiàn)役航空裝備缺乏標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)接口，若加裝傳感器，不僅技術(shù)難度大，而且成本高昂，這在很大程度上限制了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推進(jìn)速度。以一些早期型號(hào)的無人機(jī)為例，其硬件架構(gòu)并未預(yù)留數(shù)字化監(jiān)測接口，若要實(shí)現(xiàn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，需對設(shè)備進(jìn)行大幅改造，成本可能達(dá)到設(shè)備原值的 30%-50% ，這對于中小型維修企業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)壓力巨大。

2.算法可靠性挑戰(zhàn)。AI故障診斷模型在常規(guī)場景下表現(xiàn)良好，但在極端環(huán)境 （如強(qiáng)電磁干擾、復(fù)雜氣象條件等）下，誤報(bào)率會(huì)顯著上升，影響了維修決策的可信度。例如，在高溫高濕的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)環(huán)境中，無人機(jī)電機(jī)的振動(dòng)信號(hào)會(huì)受到環(huán)境噪聲的嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致AI模型對軸承故障的誤判率超過 15% ，這使得維修人員在實(shí)際操作中不得不依賴傳統(tǒng)的人工檢測手段，降低了數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用效果。

（二）組織能力斷層

1.組織慣性阻力較大。傳統(tǒng)維修企業(yè)普遍采用層級化管理模式，部門之間壁壘分明，信息傳遞效率低下。而數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要企業(yè)建立扁平化的協(xié)作機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速流通和跨部門協(xié)同決策。這種管理模式的轉(zhuǎn)變與企業(yè)長期形成的組織慣性產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致轉(zhuǎn)型進(jìn)程受阻。

2.技能錯(cuò)配問題突出?，F(xiàn)有維修技師大多具備豐富的傳統(tǒng)維修經(jīng)驗(yàn)，但普遍缺乏數(shù)據(jù)分析和智能設(shè)備操作能力。隨著數(shù)字化設(shè)備在維修現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，如智能診斷儀、無人機(jī)維修機(jī)器人等，維修人員需要掌握數(shù)據(jù)解讀、模型調(diào)優(yōu)、設(shè)備編程等新技能。然而，企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)體系未能及時(shí)跟上技術(shù)發(fā)展步伐，培訓(xùn)內(nèi)容與實(shí)際需求脫節(jié)，導(dǎo)致培訓(xùn)成本居高不下，同時(shí)也制約了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)際效果。

（三）生態(tài)協(xié)同困境

1.數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象嚴(yán)重。航空公司、維修企業(yè)、監(jiān)管部門之間存在明顯的數(shù)據(jù)壁壘，各方數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，共享機(jī)制缺失，導(dǎo)致維修決策所需的信息不完整、不及時(shí)。例如，航空公司掌握著無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)和使用歷史，維修企業(yè)需要這些數(shù)據(jù)來制定精準(zhǔn)的維修方案，但由于數(shù)據(jù)共享缺乏規(guī)范和渠道，維修企業(yè)往往只能獲取有限的故障現(xiàn)象描述，難以進(jìn)行深入的故障分析和預(yù)測。這種信息不對稱不僅影響了維修效率，還可能導(dǎo)致維修質(zhì)量下降。

2.利益分配矛盾突出。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，涉及數(shù)據(jù)所有權(quán)、平臺(tái)主導(dǎo)權(quán)、收益分配等復(fù)雜的利益關(guān)系。例如，在航材供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)共享中，上游供應(yīng)商擔(dān)心數(shù)據(jù)共享會(huì)泄露商業(yè)機(jī)密，下游維修企業(yè)則希望獲取更全面的供應(yīng)鏈信息以優(yōu)化庫存管理和采購決策，雙方在數(shù)據(jù)歸屬和使用權(quán)限上存在爭議。此外，大型企業(yè)憑借其技術(shù)和資源優(yōu)勢，試圖主導(dǎo)數(shù)字化平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營，而中小型企業(yè)擔(dān)心失去話語權(quán)，導(dǎo)致生態(tài)協(xié)同意愿低下，阻礙了產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。

三、 轉(zhuǎn)型路徑設(shè)計(jì)：技術(shù)一場景一生態(tài)協(xié)同演進(jìn)

航空裝備維修領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，本質(zhì)是通過數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)維修流程重構(gòu)、技術(shù)能力升級與價(jià)值網(wǎng)絡(luò)拓展，其核心邏輯體現(xiàn)為3個(gè)維度：

（一）技術(shù)賦能：構(gòu)建全鏈條智能運(yùn)維體系

傳統(tǒng)航空裝備維修依賴技師經(jīng)驗(yàn)，決策主觀性強(qiáng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型借助物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)裝備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障精準(zhǔn)預(yù)測與資源優(yōu)化配置。

數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、無人機(jī)機(jī)身等1：1虛擬模型，實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、振動(dòng)等參數(shù)，與歷史維修數(shù)據(jù)對比分析，提前識(shí)別潛在故障。當(dāng)參數(shù)異常時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警并結(jié)合案例庫給出維修建議，維修響應(yīng)時(shí)間縮短超過 40‰ 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)整合航材供應(yīng)鏈、維修工單及客戶需求數(shù)據(jù)，企業(yè)可實(shí)時(shí)掌握庫存、交貨周期和需求變化，合理安排維修計(jì)劃，降低庫存成本，提升資源利用率。

（二）場景驅(qū)動(dòng)：定制化技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用

低空經(jīng)濟(jì)的多元場景對航空裝備維修提出差異化要求，需針對性創(chuàng)新技術(shù)與服務(wù)模式。

無人機(jī)物流場景中，高頻次起降和復(fù)雜環(huán)境使無人機(jī)機(jī)體易疲勞損傷，傳統(tǒng)檢測手段難以滿足其需求。輕量化智能檢測終端集成視覺識(shí)別、振動(dòng)分析功能，可在 10min 內(nèi)完成無人機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)和動(dòng)力系統(tǒng)檢測，缺陷識(shí)別率超95‰ 城市空中交通場景里，載人eVTOL對安全性要求極高，全生命周期健康管理系統(tǒng)融合設(shè)計(jì)、飛行、維修等數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)預(yù)測螺旋槳、電池組等關(guān)鍵部件剩余壽命（精度?90% ，支撐預(yù)防性維修，保障飛行安全。農(nóng)業(yè)植保場景下，無人機(jī)長期處于農(nóng)藥腐蝕、粉塵污染環(huán)境，研發(fā)的防腐涂層和自清潔材料使部件壽命延長 50% 以上；離線診斷模塊支持無網(wǎng)絡(luò)檢測，聯(lián)網(wǎng)后同步數(shù)據(jù)，提升野外維護(hù)效率。

（三）生態(tài)重構(gòu)：構(gòu)建四螺旋協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)

航空維修數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非企業(yè)孤立行為，而是需要構(gòu)建“企業(yè)一院校一政府一用戶”協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

一方面，順豐無人機(jī)、億航智能等頭部企業(yè)搭建開放平臺(tái)，共享故障診斷算法和維修知識(shí)庫，助力中小服務(wù)商提升數(shù)字化能力；另一方面，江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院等職業(yè)院校通過“訂單班”和實(shí)訓(xùn)基地，定向培養(yǎng)專業(yè)人才，解決人才供需不匹配的問題。

同時(shí)，政府在生態(tài)構(gòu)建中擔(dān)任著“護(hù)航者”的角色，通過制定數(shù)據(jù)共享政策、建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、加大基建投入，降低企業(yè)轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)。用戶則通過反饋故障與需求，為技術(shù)研發(fā)和服務(wù)優(yōu)化指明方向，推動(dòng)供需端良性互動(dòng)，共同構(gòu)建數(shù)字化轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

四、案例分析：江蘇省航空裝備維修數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐

（一）案例背景

江蘇省作為全國低空經(jīng)濟(jì)先行示范區(qū)，擁有良好的航空產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和政策優(yōu)勢。近年來，隨著無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對航空維修服務(wù)的需求日益增長，傳統(tǒng)維修模式的弊端日益凸顯，數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為必然選擇。

（二）轉(zhuǎn)型措施

1.技術(shù)應(yīng)用。南航無錫研究院為中國商飛C919大飛機(jī)生產(chǎn)打造“5G全連接數(shù)字孿生工廠”。借助數(shù)字孿生技術(shù)，將生產(chǎn)廠房、設(shè)備及人員在虛擬空間1：1還原，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、人員和物料位置。管理者可在虛擬環(huán)境中開展智能管理，精準(zhǔn)調(diào)配生產(chǎn)要素、優(yōu)化生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)“透明化”生產(chǎn)，有效提升C919大飛機(jī)生產(chǎn)效率與管理水平[5]。

2.組織變革。江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院與維修企業(yè)開展“訂單班”合作，定制課程體系，定向培養(yǎng)數(shù)字化維修人才。企業(yè)內(nèi)部打破層級架構(gòu)，建立扁平化組織，加速信息流通與決策執(zhí)行；同時(shí)通過內(nèi)訓(xùn)、外修、技能競賽等方式，提升員工數(shù)據(jù)分析與智能設(shè)備操作能力，組建適應(yīng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的人才隊(duì)伍。

3.生態(tài)構(gòu)建。《江蘇省深化制造業(yè)智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型網(wǎng)絡(luò)化聯(lián)接三年行動(dòng)計(jì)劃（2025—2027年）》明確指出，至2027年實(shí)現(xiàn)規(guī)上工業(yè)企業(yè)智能化改造全覆蓋、中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。聯(lián)合上海、浙江建立長三角低空經(jīng)濟(jì)協(xié)同創(chuàng)新區(qū)，推動(dòng)數(shù)據(jù)共享與產(chǎn)業(yè)協(xié)同；順豐無人機(jī)、億航智能等頭部企業(yè)搭建開放平臺(tái)，向中小維修商共享技術(shù)資源，完善產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

（三）實(shí)施效果

通過一系列轉(zhuǎn)型措施的實(shí)施，江蘇省航空維修服務(wù)能力得到了顯著提升。在人才培養(yǎng)上，江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院“147”培訓(xùn)中心2023年培訓(xùn)122名學(xué)生，47人已取證，且已取證的畢業(yè)學(xué)生實(shí)現(xiàn) 100% 高質(zhì)量對口就業(yè)，還與企業(yè)合作組建訂單班。在產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目方面，春秋航空揚(yáng)州機(jī)庫項(xiàng)目落成啟用，成為揚(yáng)州地區(qū)首家獨(dú)立145維修單位，一年可完成200架次飛機(jī)大修任務(wù)，且催生多項(xiàng)創(chuàng)新應(yīng)用。蘇州捷德航空技術(shù)有限公司成為中國唯一具備多系列直升機(jī)最高級別維修大修能力的空客直升機(jī)授權(quán)維修中心，保稅維修業(yè)務(wù)量攀升。中航材航空零部件深度維修項(xiàng)目填補(bǔ)國內(nèi)技術(shù)空白，實(shí)現(xiàn)核心部件維修“國內(nèi)解決”。

（四）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

江蘇省的實(shí)踐表明，航空裝備維修數(shù)字化轉(zhuǎn)型是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要政府、企業(yè)、院校和用戶的共同參與和協(xié)同合作。政府要發(fā)揮政策引導(dǎo)和資金支持作用，營造良好的發(fā)展環(huán)境；企業(yè)要加大技術(shù)研發(fā)和組織變革力度，提升自身的數(shù)字化能力；院校要加強(qiáng)產(chǎn)教融合，培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)需求的人才；用戶要積極參與，提供需求反饋，形成多方協(xié)同、互利共贏的良好局面。同時(shí)，要結(jié)合本地的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和優(yōu)勢，選擇合適的轉(zhuǎn)型路徑和技術(shù)應(yīng)用，突出特色，實(shí)現(xiàn)差異化發(fā)展，才能有效推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。

結(jié)語

本研究以低空經(jīng)濟(jì)為背景，深入探究航空裝備維修領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型路徑。基于國家戰(zhàn)略需求與經(jīng)濟(jì)大省轉(zhuǎn)型需求，明確轉(zhuǎn)型必要性。研究剖析技術(shù)迭代、場景適配、生態(tài)協(xié)同三維邏輯，指出技術(shù)適配矛盾、組織能力斷層、生態(tài)協(xié)同困境等阻滯因素，提出技術(shù)賦能、場景驅(qū)動(dòng)、生態(tài)重構(gòu)的轉(zhuǎn)型路徑，并以江蘇省實(shí)踐驗(yàn)證其可行性。研究表明，航空裝備維修數(shù)字化轉(zhuǎn)型是復(fù)雜系統(tǒng)工程，需多維度協(xié)同推進(jìn)。技術(shù)上構(gòu)建智能運(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能監(jiān)測與資源調(diào)配；組織上創(chuàng)新管理模式、培養(yǎng)專業(yè)人才；生態(tài)上構(gòu)建四螺旋創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)化政、企、校、用戶協(xié)同。唯有多主體聯(lián)動(dòng)、多維度發(fā)力，才能突破轉(zhuǎn)型瓶頸，推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

本文系2025年鎮(zhèn)江市社科應(yīng)用研究課題《“空天 +ⁿ 融合視角下鎮(zhèn)江低空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)培育研究》（項(xiàng)目編號(hào)：2025YBL071）的研究成果。

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（作者單位：江蘇航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

（責(zé)任編輯：宋宇靜）