1982年本科毕业于湘潭大学数学系，1986年博士毕业于剑桥大学并在剑桥大学菲茨威廉姆学院从事专职研究； 1988年回国，进入中国科学院计算中心工作。长期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，在信赖域法算法设计和收敛性分析方面所做的工作是开创性的，在拟牛顿方法的理论研究方面，他和美国科学家合作证明了一类拟牛顿方法的全局收敛性，这是非线性规划算法理论在80年代最重要的成果之一。他和学生戴彧虹合作提出的“戴--袁方法”被认为是非线性共轭梯度法四个主要方法之一。他还首创性地提出了用信赖域方法和传统的线搜索方法的结合来构造新的计算方法，开创了利用非二次模型信息构造二次模型子问题的方法，提出了非拟牛顿方法。

     现为中国科学院院士、发展中国家科学院院士、巴西科学院通讯院士，美国工业与应用数学会会士、美国数学学会首届会士。现任中国数学会理事长、国际工业与应用数学联合会主席、全国政协常委、中国科协副主席。