基于工程设计的现实需求和理论研究的巨大价值,电磁场逆问题研究已经跨越了整整一个世纪。尽管如此,直到上世纪末期电磁场逆问题的普适计算方法才逐渐成熟,数值计算方法逐步成为电磁场逆问题分析计算的主导方法。而数值求解方法的核心是将电磁场逆问题分析为一系列正问题进行迭代求解。因而,优化算法成为电磁场逆问题研究的主要内容。基于种群的随机类优化算法是一类重要的优化算法,本文对其进行了较为系统的研究,在总结、分析国内外现有成果的基础上提出了 一种具有工程价值的快速全局优化算法。首先,对两种基于种群的随机类全局优化算法,粒子群算法和量子粒子群优化算法进行了深入研究,介绍了两种算法的起源、原理、发展以及两者之间的区别与联系。随后,在此工作的基础上,结合工程实际,以平衡算法的全局搜索能力与局部细化能力为目标,通过引入新的参数控制策略、引入动态邻域结构、设计新的附加终止条件以及引入种群再生机制等方式,提出了两种改进的量子粒子群优化算法。同时自编了相应的计算机程序。最后,通过对以超导磁储能装置为背景的优化设计基准问题TEAM Workshop问题22的分析计算验证了前述两种改进算法的合理性与有效性。