本发明公开了一种面向产品装配工艺的非均匀样本均衡化方法及系统，方法包括以下步骤：步骤A，计算不同样本之间的相似度；步骤B，构建表示所有样本之间相似度的模糊相容矩阵S，通过模糊相容矩阵S来构建具有不同粒层的模糊相容空间X；步骤C，基于粒计算的方式从所述模糊相容空间X中筛选出信息增量和样本间相似度的综合值最大的粒层作为最优粒层；步骤D，对最优粒层的样本进行均衡化处理。解决产品装配工艺非均匀样本的均衡化问题，提高最终预测结果的准确性和模型的泛化能力；解决了样本内部数据关联性强引起的样本不易均匀化的问题，从最优粒层上对每个样本粒子中的样本数量均匀处理，使均衡后的效果更加具有代表性。