本发明公开了一种水泥联合粉磨球磨机负荷软测量模型的建立方法，基于模糊聚类认知网络建立，具体方法包括：确定模糊认知网络节点，节点状态值归一化表示；根据各节点之间因果关系，确定节点权值；建立节点状态值与权值和上一时刻状态值的函数关系；节点权值随系统反馈值更新；采用可能性核聚类算法计算节点状态估计值；建立软测量规则库，根据规则使用节点状态估计值代替模糊认知网络的系统反馈值。本发明还公开了应用上述模型的软测量方法。本发明的软测量技术借助易于测量的辅助变量与较难测量的主导变量之间的函数关系，实现对主导变量即磨机负荷的在线测量，能够准确地反映磨机的实际工况。