针对污水处理过程溶解氧浓度的分析仪器测量滞后和建立估计溶解氧浓度的精确数学模型困难的问题，本发明提出一种基于群决策案例推理的溶解氧浓度软测量方法，实现溶解氧浓度的精确估计；该方法通过确定特征变量、建立软测量案例库、分配权重、获取目标案例、数值归一化、案例检索、群决策案例重用及案例存储等环节建立案例推理软测量模型，并实现算法，从而减小测量误差；解决了分析仪器测量滞后的问题，避免了建立精确数学模型的复杂过程；实验结果表明该方法能够快速、准确估计溶解氧浓度，并具有自学习能力，降低了分析仪器的采购和维护成本，有利于溶解氧浓度的实时监控。