分析阶段是六西格玛“D-M-A-I-C”和“D-M-A-D-V”流程中的一个中间环节，同时是非常重要的环节。因为要解决问题，首先得发现问题的原因。在实际工作中，多数问题的原因是未知的。六西格玛选项原则中就有一条是:“根本原因未知，即所有的六西格玛项目在实施项目前其改善对象的问题原因是未知或最少是未确切知道的。的确，对于比较简单的问题，不用六西格玛方法也可以很好解决，这时就无须选其为六西格玛项目。比如生产线停线多发，原因是物料供应不及时，或某个设备常发生故障。此问题原因清楚，解决方案已知，显然没必要选作六西格玛改善项目。反过来说，所有六西格玛项目均为问题较严重、客户抱怨大，或对公司造成重大损失的项目，其原因复杂，用普通方法无法分析或无法找到根本原因，无法知道最佳解决方案。
一、分析阶段的作用
六西格玛管理法的解决方案是基于数据，通过定义问题、测量现状、分析原因、实施改善、进行控制，即D-M-A-I-C模式展开项目运作。对于普通方法无法分析的问题，六西格玛管理法采用一整套严密、科学的分析工具进行定量或定性分析，最终会筛选出关键影响因素x's。只有筛选出关键的x's,改善阶段才会有的放矢。所以分析质量的高低直接影响到改善效果和项目成败。分析阶段在六西格玛项目中的位置如同疾病治疗过程的诊断阶段一样，只有找到病因了，后续才能对症下药，否则可能毫无效果或适得其反。
二、分析阶段的输入
"D-M-A-I-C"模式中，各阶段衔接严密，环环相扣，后一个阶段的输入即为前一阶段的输出。因此，分析阶段的输入为测量阶段的输出。其输入(同时是测量阶段的输出)为:
1.过程流程图。
在六西格玛测量阶段为把握现状，需绘制详细的过程流程图以对过程全貌有准确把握，这样测量的结果才能反映过程实际。现在的一般公司均有各个过程的详细流程图，可直接使用。
2.过程输出的量化指标即项目y。
过程输出的量化指标是六西格玛项目的改善对象。在测量阶段，已取得项目y的详细现状测最数据。此数据是分析和改善阶段的研究对象。
3.对项目y及其影响因素x's的数据有效性验证结果。
在测量阶段前期，为保证测量数据的有效性，展示过程本来面目，需验证数据测量系统的有效性。根据被测量数据的性质，可将其分为计量值数据和计数值数据，两种类型数据的测量系统有不同的分析和验证方法，此结果作为一种证明输入到分析阶段。
4.对当前过程性能的准确评估。
在测量阶段的输出之一，是对项目y对应的当前过程能力的准确评估，即Zlt和Zst。
根据Zlt和Zst的数值比较，可以对过程现存问题作基本把握。
5.改进目标。
分析阶段的输入之一是项目y的改善目标，也是过程能力的改善目标，如将Zlt和Zst由现状提升至何种水平。改进目标的高低决定了分析的水准。
三、分析阶段的输出
分析阶段的输出主要有3个，分别是:
1.影响项目y的所有x's。
分析阶段主要目标是发现影响项目y的主要因素，但首先是要找出所有可能的影响因素，特别注意不能漏掉可能的影响因素。因为也许漏掉的正是关键x's，这时得到的分析结果是不完整的，基于这种分析结果作出的改善是不完善甚至无效的。
2.影响项目y的关键少数了x's。
这是分析阶段的主要输出，它直接影响改善质量及项目成败。
将关键少数因素和多数次要因素分离开是分析阶段的首要目标，也是六西格玛系统的核心技术之一。
3.量化的收益。
在分析阶段找出关键少数因素后即可对这些因素作出评估，并对改善结果进行预测。计算出改善所需成本和项目收益，相减即得改善的净收益，这是六西格玛和别的系统的主要区别之一，即六西格玛的所有项目成果是可以反映在财务收益上的，所以改善的有形效果一目了然。
四.分析阶段的常用工具
六西格玛管理法之所以能解决普通方法难以或无法解决的问题，帮助组织获得巨大的有形和无形收益，因为其是以客户为驱动、以数据为基础、运用高效率的“D-M-A-I-C”模式去分析和解决问题。支撑“D-M-A-I-C”模式的是一系列威力强大的工具包。这些工具是六西格玛系统解决问题的基础。在分析阶段，六西格玛常用工具有:
1.图形分析工具。
(1)过程图分析。
(2)直方图分析。
(3)箱图分析。
(4)时序图分析。
(5)因果图分析。
(6)失效模式和影响分析。
(7)质量功能展开。
(8)故障树分析。
2.通用分析工具。
(1)参数估计和置信区间分析。
(2)假设检验。
(3)方差分析。
(4)相关和回归分析。
(5)试验设计分析。
以上六西格玛分析工具中有些是平时常见的，如过程图、直方图、因果图，有些为比较新颖的工具如箱图、试验设计分析等。无论如何，六西格玛系统将这些新老工具组合起来，合理选用，发挥了单个工具无法实现的作用，尤其是六西格玛管理法与统计软件Minitab的结合，使分析简便快捷，将数据分析技术发挥到极致，并使人人可以掌握，达到真正实用的目的。
很多人有很好的方法，但由于思路不对，将此作为只供卖弄的学问，现在有一种现象，就是许多公司有很好的技术，但只有内部很少人有特权掌握，结果大多数人不理解、不支持，再好的方法也不可能产生效益，六西格玛系统的与众不同之处就在于将这些复杂工具用尽可能浅显的方式表达出来，让尽可能多(而不是尽可能少)的人去用，培养大家的热情，等到大家都将用数据说话作为日常工作的一部分，将各类工具非常自然娴熟地用在该用的地方，组织的成长就一定会势不可挡，这是每位学习六西格玛的工程师和管理人员所必须认识到的。
