本发明公开的本发明公开了一种Ｆａｓｔ　ＲＶＭ污水处理故障诊断方法，包括以下顺序的步骤：１）剔除掉污水数据中待识别样本中属性不完整的样本，由于各样本属性量纲的不同，对其进行归一化处理，归一化到［０，１］区间中；２）基于聚类的快速相关向量机多数类数据压缩模块；３）虚拟少数类向上采样的少数类数据扩充模块；４）“一对一”的快速相关向量机多分类模型；５）快速相关向量机污水故障诊断建模。本发明通过基于聚类的快速相关向量机对多数类数据压缩和虚拟少数类向上采样方法对少数类数据扩充，降低了污水数据的不平衡性，同时采用Ｆａｓｔ　ＲＶＭ对污水生化处理过程建立多分类模型，有效提高了对污水生化处理系统的故障诊断精度。