研究成果主要集中在基于颠覆技术和数据的现代物流和现代供应链管理领域，包括机器人物流（无人仓储，智能制造物流)、平台供应链（云仓云配、精准营销、零供协同、反向定制等）、双碳供应链（碳足迹与核算、碳大数据集成优化）、数据科学（统计学习、机器学习、计算博弈、优化方法）等。提出了无人仓储系统（分配中心和集装箱码头等）的设计方案和优化存取货策略；修正了传统教科书和文献中广泛引用的全周转率仓储策略和分类仓储策略公式，发现了货物分类存储策略的“碗形曲线”，首次从理论上揭示了货物极少数分类即可实现仓储效率最优化；提出一系列平台供应链需求预测、渠道选择和库存优化解决方案。

相关研究获一项教育部人文社会科学一等奖，一项教育部自然科学一等奖，1篇论文入选十二五《国家自然科学基金资助项目优秀成果选编》，2篇论文被IIE Transactions主编选为“featured article”并在美国工业工程师协会行业期刊IE Magazine杂志专栏介绍，多篇论文被Sciencedirect评为“top 25 hottest articles”，一篇论文被Elsevier出版社选为Elsevier经济学期刊中大陆作者发表的“Most Cited Articles”(2004-2008)，获美国电子与电气工程师协会IEEE ICNSC会议(10th IEEE International Conference on Networking, Sensing and Control, April 10-12,2013, France)的最佳应用论文奖，美国工业与系统工程协会（IISE）年会最佳应用论文提名奖，中国系统工程学会 理论贡献奖（2016），中国物流与采购联合会科技进步奖一等奖，获得多项国家发明专利等。指导3位博士生获得中科院院长特别奖。

主要合作企业包括海尔日日顺（大件物流与平台供应链）、海康威视（无人仓储）、红星美凯龙（大件物流和供应链）、京东（AI开放供应链）、今天国际（物流）、真心瓜子（O2O供应链）、维天运通（物流平台）、圆通（快递物流）和苏州贝宝（跨境电商）等。