摘 要：近年來，農(nóng)產(chǎn)品安全問題一直是社會關(guān)注的焦點。在此背景下，農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，各種各樣的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)應(yīng)運而生。本文對農(nóng)產(chǎn)品溯源的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，分析了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的優(yōu)勢，并結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的特點和工作原理，創(chuàng)新性地將集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)引入基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)中，實現(xiàn)區(qū)塊鏈技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品溯源、集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)三者的有機(jī)結(jié)合，為農(nóng)產(chǎn)品溯源的發(fā)展提供有益的參考。研究結(jié)果表明，引入集成供應(yīng)鏈管理模式后，溯源系統(tǒng)能夠帶來更為智能化和專業(yè)化的效果。未來，將繼續(xù)探索和改進(jìn)該系統(tǒng)，以實現(xiàn)更加完善的農(nóng)產(chǎn)品溯源管理。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；農(nóng)產(chǎn)品；溯源系統(tǒng)；集成供應(yīng)鏈管理模式；自動化管理；去中心化

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2024）03-0-04

0 引 言

隨著人們生活水平的提高，對于農(nóng)產(chǎn)品安全和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也日益增加。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和流通過程中，常常存在著信息不透明、產(chǎn)品質(zhì)量難以保證的問題。為了解決這些問題，研究人員開始尋求一種能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品溯源管理的新技術(shù)。

區(qū)塊鏈技術(shù)作為一種分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，具有去中心化、不可篡改等特點，能夠大幅度保障數(shù)據(jù)的安全和透明，因此，被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括金融、醫(yī)療、物流等。在農(nóng)產(chǎn)品溯源領(lǐng)域中，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用也逐漸受到了關(guān)注。通過建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售等全過程的記錄和管理，提高農(nóng)產(chǎn)品信息透明度，方便快捷地篩選出較高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品，提升農(nóng)產(chǎn)品品牌競爭力，同時提高農(nóng)產(chǎn)品安全性。因此，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺的研究具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景，是當(dāng)前的研究熱點。

1 農(nóng)產(chǎn)品溯源問題

1.1 農(nóng)產(chǎn)品溯源的概念

農(nóng)產(chǎn)品溯源是指通過記錄和追蹤農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、銷售等信息，確保農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全，提高農(nóng)產(chǎn)品的價值。

隨著人們對食品安全的關(guān)注和健康生活的追求日益增強(qiáng)，對農(nóng)產(chǎn)品溯源的需求也日益增加。消費者希望通過追蹤農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售信息，了解農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全情況，并確保自己購買的農(nóng)產(chǎn)品是健康的。同時，農(nóng)民也希望通過農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺展示自己的農(nóng)產(chǎn)品，提高農(nóng)產(chǎn)品的價值，增加自己的收益。因此，農(nóng)產(chǎn)品溯源的需求越來越高，成為當(dāng)前社會熱點。

1.2 農(nóng)產(chǎn)品溯源的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

在傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品銷售過程中，信息不透明，難以追蹤農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工、運輸、銷售等過程，消費者很難確定農(nóng)產(chǎn)品的真實質(zhì)量和安全情況。目前農(nóng)產(chǎn)品溯源仍然主要依靠傳統(tǒng)的溯源方式，如手工記錄、紙質(zhì)文件等，存在數(shù)據(jù)不可靠、不安全、不易管理等問題，難以滿足現(xiàn)代消費者對于食品安全和信息透明度的需求[1]。

隨著消費者對食品安全和健康的日益關(guān)注，對農(nóng)產(chǎn)品溯源的需求也在不斷增加。在數(shù)字化和科技發(fā)展的推動下，農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺基于區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用越來越普及，農(nóng)產(chǎn)品溯源也越來越普遍。同時，相關(guān)政策和法規(guī)的不斷完善也將進(jìn)一步推動農(nóng)產(chǎn)品溯源的發(fā)展。預(yù)計農(nóng)產(chǎn)品溯源將成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)

2.1 區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展歷史

區(qū)塊鏈技術(shù)的歷史可以追溯到2008年，當(dāng)時在中本聰（Satoshi Nakamoto）的一篇論文中提出了一種分布式數(shù)字貨幣的概念，并以比特幣（Bitcoin）作為代表[2]。比特幣的核心思想是使用區(qū)塊鏈技術(shù)以去中心化的方式記錄比特幣的所有交易信息。這意味著，每一個交易都是被確認(rèn)并驗證后存儲在一個可靠的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（區(qū)塊）中，并且每個區(qū)塊都連接到前面的一個區(qū)塊，形成一條鏈（區(qū)塊鏈），其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[3]如圖1所示。

區(qū)塊鏈技術(shù)在過去的十年里發(fā)展迅速，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括金融、政府、健康保健、物聯(lián)網(wǎng)等。它具有去中心化、不可篡改、透明、安全等特點，并且允許任何人在不需要信任的情況下進(jìn)行交易和數(shù)據(jù)存儲。

隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)被用于各種不同的應(yīng)用程序，例如分布式賬本、數(shù)字資產(chǎn)管理、智能合約等。它的潛力無限，并且仍然在不斷發(fā)展和改進(jìn)，以適應(yīng)未來的需求。

2.2 區(qū)塊鏈的工作原理和特點

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，它通過加密算法和去中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。區(qū)塊鏈的工作原理是，將數(shù)據(jù)以區(qū)塊的形式連接起來，并使用密碼學(xué)方法對每個區(qū)塊的內(nèi)容進(jìn)行加密，以確保數(shù)據(jù)的完整性和不可更改性[4]。

區(qū)塊鏈的架構(gòu)總共分為六層，分別是應(yīng)用層、合約層、激勵層、共識層、數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層，每一層都有其各自的功能[5]，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

數(shù)據(jù)層存儲交易數(shù)據(jù)和區(qū)塊數(shù)據(jù)，每個區(qū)塊都包含了一組交易數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點能夠?qū)崟r同步數(shù)據(jù)。共識層實現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點之間的共識機(jī)制，確保區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的完整性和一致性。激勵層維護(hù)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行，通過提供貨幣激勵來鼓勵節(jié)點參與共識。合約層提供智能合約的支持，智能合約是一種可編程的自動執(zhí)行代碼，可以自動執(zhí)行一系列操作。應(yīng)用層為用戶提供具體的應(yīng)用服務(wù)，如交易所、數(shù)字錢包等。

上述六層組成的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，通過分布式的存儲和計算，保證了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，為用戶提供了可靠的數(shù)字資產(chǎn)管理方案。

另外，區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也使得數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸更加安全。因為數(shù)據(jù)的加密以及分布式存儲，破壞整個網(wǎng)絡(luò)的攻擊者需要同時破壞整個網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點[6]，從而使得整個網(wǎng)絡(luò)更加難以被破壞。

因此，由以上思路設(shè)計的區(qū)塊鏈技術(shù)有以下優(yōu)點：

（1）去中心化：區(qū)塊鏈系統(tǒng)不受單一組織或個人控制，沒有中心節(jié)點存在。

（2）可靠性：區(qū)塊鏈的分布式記錄和加密技術(shù)確保數(shù)據(jù)的安全性和不可篡改性。

（3）透明性：所有參與者都可以查看整個區(qū)塊鏈的所有交易記錄，以確保透明和公正。

（4）可擴(kuò)展性：區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以擴(kuò)展到數(shù)以千計的節(jié)點，而不需要對性能進(jìn)行特殊優(yōu)化。

（5）追蹤能力：可以追蹤產(chǎn)品或資產(chǎn)在整個供應(yīng)鏈中的位置和狀態(tài)，從而提高效率和可靠性。

3 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)

3.1 集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)

集成供應(yīng)鏈管理（Integrated Supply Chain Management， ISCM）是指在不同環(huán)節(jié)之間建立緊密聯(lián)系的供應(yīng)鏈管理體系，以協(xié)調(diào)不同環(huán)節(jié)之間的信息流、物流和資金流，實現(xiàn)資源高效利用和成本最小化，從而提高供應(yīng)鏈的整體效率和競爭力。

集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)的應(yīng)用歷史可以追溯到上世紀(jì)80年代，當(dāng)時企業(yè)開始使用信息技術(shù)來優(yōu)化物流和供應(yīng)鏈管理。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，供應(yīng)鏈管理技術(shù)開始出現(xiàn)大量變革，特別是在21世紀(jì)初期，供應(yīng)鏈管理技術(shù)開始朝著更加集成化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。

具體來說，集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)[7]主要包括以下幾個方面：

（1）供應(yīng)鏈規(guī)劃和設(shè)計：通過對供應(yīng)鏈的規(guī)劃和設(shè)計，確定供應(yīng)鏈的組成部分和關(guān)系，為后續(xù)的供應(yīng)鏈管理提供基礎(chǔ)。

（2）采購管理：對供應(yīng)商進(jìn)行管理，包括選擇供應(yīng)商、簽訂合同、交付貨物等方面的管理。

（3）庫存管理：對庫存進(jìn)行管理，包括庫存量的控制、存儲方式的優(yōu)化、庫存周轉(zhuǎn)率的提高等方面的管理。

（4）生產(chǎn)計劃管理：對生產(chǎn)計劃進(jìn)行管理，包括制定生產(chǎn)計劃、調(diào)整生產(chǎn)計劃、優(yōu)化生產(chǎn)流程等方面的管理。

（5）物流管理：對物流進(jìn)行管理，包括物流網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、物流成本的優(yōu)化、物流運作的監(jiān)控等方面的管理。

（6）質(zhì)量管理：對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行管理，包括質(zhì)量檢驗、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進(jìn)等方面的管理。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)和人工智能等新技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)也不斷得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。例如，一些企業(yè)和組織開始探索基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈管理，以提高供應(yīng)鏈的透明度和可追溯性，同時降低管理和交易成本。在未來，集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，成為數(shù)字化經(jīng)濟(jì)和智能制造的重要基礎(chǔ)。

本文創(chuàng)新地提出了將集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)引入基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，把區(qū)塊鏈、集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品溯源三者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可以實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通再到消費的全鏈路管理，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全，同時也可以實現(xiàn)供應(yīng)鏈的優(yōu)化和成本的降低。

3.2 基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型是一種利用區(qū)塊鏈技術(shù)為農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈提供信息共享、流程規(guī)范和安全可信的溯源方案。它將農(nóng)產(chǎn)品的種植、存儲、加工、物流、銷售等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)記錄在區(qū)塊鏈上，形成一個不可篡改的數(shù)字身份[8]，實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品全生命周期的追蹤和監(jiān)管。該模型創(chuàng)新地引入了集成供應(yīng)鏈管理模式，做到以顧客需求為導(dǎo)向，通過業(yè)務(wù)流程重組、面向?qū)ο筮^程控制、信息共享和調(diào)整適應(yīng)性等方式，優(yōu)化資源配置和協(xié)同效率，提高質(zhì)量管理和風(fēng)險防范能力，提高市場反應(yīng)速度和靈活性，增強(qiáng)創(chuàng)新能力，擴(kuò)大競爭優(yōu)勢[9]。

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型分為三個主要部分[10]，分別是農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈部分、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)部分和客戶端部分。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈部分是系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層，負(fù)責(zé)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從種植、倉儲、加工、物流到銷售的各個環(huán)節(jié)的管理和協(xié)調(diào)，以保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈可以利用二維碼標(biāo)簽、智能手機(jī)等技術(shù)手段，將各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上傳到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，并生成一個唯一的溯源碼。

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)部分是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層，負(fù)責(zé)提供區(qū)塊鏈技術(shù)的核心功能，如數(shù)據(jù)存儲、共識機(jī)制、加密算法、智能合約等。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以采用公有鏈、聯(lián)盟鏈或私有鏈等不同類型的區(qū)塊鏈架構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行選擇和優(yōu)化。區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的去中心化、不可篡改、可追溯等特性[11]，以保證數(shù)據(jù)的真實性和可信度。

客戶端部分是系統(tǒng)的展示層[12]，負(fù)責(zé)向用戶提供服務(wù)和交互的界面，如網(wǎng)頁、移動應(yīng)用或小程序等?？蛻舳丝梢岳每梢暬陀押没姆绞匠尸F(xiàn)存儲在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)，并提供查詢、反饋等功能?？蛻舳丝梢詫崿F(xiàn)用戶體驗的優(yōu)化和個性化。

綜上，基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型有助于解決傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中存在的信息不透明、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、質(zhì)量難保證等問題，提升消費者信任度和滿意度。其系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

3.3 基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型的功能

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型的功能主要體現(xiàn)在信息共享、數(shù)據(jù)安全、溯源追蹤、自動化管理、風(fēng)險識別、質(zhì)量評估六個方面[13]。

（1）信息共享：通過建立在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的農(nóng)產(chǎn)品信息共享平臺，可以有效提高信息的共享效率。

（2）數(shù)據(jù)安全：通過區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)據(jù)不可篡改性，可以有效保證數(shù)據(jù)的安全性。

（3）溯源追蹤：通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的全鏈追蹤功能，可以實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通、檢驗、銷售等信息的溯源追蹤，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

（4）自動化管理：本文引入了集成供應(yīng)鏈管理技術(shù)，它可以通過自動化管理流程，簡化供應(yīng)鏈的管理和監(jiān)控。通過智能合約、自動執(zhí)行協(xié)議和預(yù)設(shè)規(guī)則等技術(shù)，可以自動化執(zhí)行物流、質(zhì)檢、支付等業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的高效管理和監(jiān)控。

（5）風(fēng)險識別：通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的風(fēng)險識別功能，可以及時識別和預(yù)防農(nóng)產(chǎn)品的安全風(fēng)險，保障農(nóng)產(chǎn)品安全。

（6）質(zhì)量評估：通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的質(zhì)量評估功能，可以實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的評估，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型具有很高的可行性，通過信息共享、數(shù)據(jù)安全、溯源追蹤、自動化管理、風(fēng)險識別、質(zhì)量評估等功能，可以有效提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，具有廣闊的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

3.4 基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型面臨的挑戰(zhàn)

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型可以有效實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的信息共享、數(shù)據(jù)完整性、溯源追蹤、風(fēng)險管理、質(zhì)量評估等，但是它也面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)、安全挑戰(zhàn)和法律挑戰(zhàn)[14]。在技術(shù)方面需要考慮的問題是：系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲量大，存儲成本高，公鏈的性能和擴(kuò)展性有限，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性不夠等。在安全方面需要考慮的問題是：數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全、資產(chǎn)安全等。最后一點是，還面臨著不可回避的法律問題，如隱私的保護(hù)、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、合同法律效力等。

4 結(jié) 語

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)是利用區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯記錄的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)通過分布式賬本和加密算法，可以保證數(shù)據(jù)的完整性和不可篡改性，對農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的全生命周期進(jìn)行監(jiān)管。

在當(dāng)前的實際應(yīng)用中，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)已經(jīng)取得了良好的效果。本文通過引入集成供應(yīng)鏈管理模式，提出了一種新型農(nóng)產(chǎn)品溯源模型，其創(chuàng)新之處在于更加注重多方參與者的信息共享和協(xié)作。這種模型能夠很好地發(fā)揮出供應(yīng)鏈的作用，通過自動化的供應(yīng)鏈管理降低管理成本。我們希望這種創(chuàng)新能為農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)的發(fā)展提供有益的參考。在未來的發(fā)展中，基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源系統(tǒng)將有望在消費市場中得到廣泛的推廣和應(yīng)用，并通過不斷完善技術(shù)來解決其面臨的技術(shù)、安全和法律挑戰(zhàn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費提供更加安全、透明、高效的服務(wù)。

基于區(qū)塊鏈的農(nóng)產(chǎn)品集成供應(yīng)鏈管理模式溯源模型是智慧化農(nóng)業(yè)的重要創(chuàng)新，具有廣闊的應(yīng)用前景，但仍需要加強(qiáng)法律保障和技術(shù)支撐，以確保其安全、高效、可靠地運行。

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作者簡介：楊 開（2003—），男，本科在讀。

鄧凱仁（2001—），男，本科在讀。

李 靜（2003—），女，本科在讀。

魏 菲（2003—），女，本科在讀。

鄧雅云（2003—），女，本科在讀。

王 輝（1985—），男，在讀博士生，講師，研究方向為互聯(lián)網(wǎng)+時代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

張建欣（1985—），男，在讀博士生，講師，研究方向為互聯(lián)網(wǎng)+時代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。