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辐射-传导系统由于热辐射与温度的四次方关系而具有本质非线性。在固定总加热功率条件下，凸性分析表明非均匀温度分布能更高效地辐射热能，因而比等温状态呈现出更低的平均温度。然而该结论始终停留在定性层面，温度非均匀性与平均温度降低之间的显式定量关系长期缺失。本研究推导出基于方差的分析表达式，将非均匀加热辐射-传导系统中的区域平均温度与对应的等温平衡温度相关联。通过控制方程积分及对环境温度进行系统性二阶展开，研究人员证明平均温度相对于等温平衡值的降低量与温度方差呈线性正比，其比例系数仅由环境温度决定。这一结果将基于凸性的不等式转化为微扰体系内的定量统计关系，为描述热异质系统中的非线性辐射平均效应提供了物理意义明确的框架。