全局优化问题广泛应用于工程设计、生产制造、交通运输和信息处理等领域。因其具有存在多个局部最优解或者一、二阶信息不易获得等性质，一般传统的优化方法并不适合求解该类问题，而启发式全局优化算法以其通用性和智能性等显著优势成为解决此类问题的主要途径。本文研究了一种新型的启发式全局优化方法——类电磁机制（EM）算法。在对标准EM算法的原理与步骤进行深入研究的基础上，针对该算法中存在的计算量较大和收敛速度较慢等缺陷，提出了一种改进的类电磁机制算法——归一化类电磁机制（NEM）算法。主要改进为：改善了种群粒子初始化方法；将局部搜索的固定搜索邻域范围改进为可变搜索邻域范围；归一化目标函数值以改进电量计算方法；增加合力计算修正因子从而改进合力计算公式；改进粒子移动中的步长。在NEM算法的基础上，通过引入随机键的编码方式和对较差粒子进行变异的操作方式，从而将改进的NEM算法应用于解决置换流水车间调度问题。实验结果表明，NEM算法与标准EM算法相比，求解精度和速度都有了很大提高，能更好地用于求解高维函数优化问题。改进后的NEM算法成功地解决了置换流水车间调度问题。本文提出的NEM算法求解无约束优化问题的能力已经得到了部分函数的验证，但是仍需更加全面的测试。继续改进NEM算法并将其应用于更多实际工程问题仍是今后的主要研究方向。