本发明提供了一种基于随机搜索算法的弹性矢量波场数值模拟方法、系统、计算机设备以及计算机可读存储介质，涉及地震勘探技术领域。该方法包括：构建改进的粒子群算法；根据所述改进的粒子群算法对包含有限差分系数的目标函数进行优化求解，得到优化的有限差分系数；根据所述优化的有限差分系数所构成的有限差分算子，对弹性矢量波场进行数值模拟。本发明设计了一种随机搜索算法，即改进的粒子群算法，通过改进的粒子群算法对包含有限差分系数的目标函数进行优化求解，获得优化的有限差分系数，再利用该有限差分系数所构成的有限差分算子，进行弹性矢量波场数值模拟，提高了弹性矢量波场数值模拟的精度与效率。