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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。
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