数学家。中国科学院数学与系统科学研究院研究员。1960年1月生于湖南省资兴市。1981年毕业于湘潭大学数学系，1986年获英国剑桥大学获博士学位。2011年当选为中国科学院院士。2014年当选为巴西科学院通讯院士。现任中国科协副主席。2017年当选为当选国际工业与应用数学联合会主席，2020年当选为中国工业与应用数学学会会士。

从事运筹学研究并取得了系统成果，在信赖域法、拟牛顿法、非线性共轭梯度法等方法方面做出了重要贡献。在信赖域法方面，给出了著名的Celis-Dennis-Tapia问题的最优性定理；提出并解决了Steihaug-Toint方法的下降估计；和导师Powell合作提出了利用光滑评价函数的约束优化信赖域法；独立提出了一个利用无穷范数罚函数的信赖域法，被国外著名学者推广到整数规划。在拟牛顿法方面，和美国优化专家合作证明了除 DFP 外Broyden 凸簇的所有方法的全局收敛性；提出了一个改进的BFGS方法，发展了非拟牛顿方法。在共轭梯度法方面，和学生合作提出了一个新的共轭梯度法，被国际同行称为戴袁方法。曾获得国家自然科学奖二等奖，中国青年科学家奖，首届冯康科学计算奖和国际数值分析青年奖二等奖等。2014年获TWAS数学奖。2016年获第六届苏步青应用数学奖。