本发明提供了一种基于神经网络的出水NH4‑N软测量方法，包括：对构建的回声状态网络的网络结构及网络参数进行初始化；基于初始化后的回声状态网络，根据奇异值分解方法构造子储备池；根据条件数和差分进化算法优化子储备池；对优化后的子储备池的权值、输入权值和状态矩阵进行更新，并判断迭代次数是否小于预设迭代阈值，若是，则跳转至步骤“基于初始化后的回声状态网络，根据奇异值分解方法构造子储备池”；若是，则计算输出权值；根据输出权值和测试样本对回声状态网络进行测试，得到确定好的出水NH4‑N检测模型；将待检测数据输入至确定好的出水NH4‑N检测模型中，得到检测结果。本发明为污水处理过程中关键水质参数的测量提供了一种高效快速的解决方案。