فلسفه شش سیگما(Six Sigma) این است که از داده ها و ابزارهای آماری برای بهبود سیستماتیک فرآیند و حفظ بهبودهای ایجاد شده استفاده می کند.

در معیارهای فرآیندی، میانگین و تغییرات فرآیند با مشخصه های عملکردی و اهداف مورد نظر مقایسه می شود و به این طریق مبنایی برای نشان دادن وضعیت فرآیند فراهم می آید.

معروفترین متدولوژی شش سیگما (Six Sigma) یک رویکرد مبتنی بر پروژه است که شامل 5 فاز: تعریف (در این فاز نیازمندی های مشتری بیان می شود و فرآیندها و محصولاتی که باید بهبود داده شوند، شناسایی می شوند.) ، اندازه گیری (در این فاز عملکرد مورد انتظار فرآیند تعریف می شوند، و سیستم های اندازه گیری، ارزیابی می شوند.اگر متغیر خروجی یا وابسته را با y و متغیرهای ورودی /عوامل درون فرآیند یا متغیرهای مستقل را با X نشان دهیم، معادله y=f(x) رابطه بین این دو متغیر را بیان می کند.در این فاز متغیر وابسته y که تفسیری از مشکل است، اندازه گیری می شود) ، تحلیل (در این فاز با استفاده از داده ها، مهمترین عوامل ورودی . درون فرآیند که بر خروجی های فرآیند تاثیرگذار هستند، مشخص می شوند)، بهبود (در فاز بهبود، فعالیت ها و بهبودهایی که منجر به بهینه سازی خروجی های فرآیند و حذف/کاهش خرابی و تغییرات در فرآیند می شوند، شناسایی می شود.در این فاز متغیرهای X شناخته شده در فاز تحلیل که در رابطه y=f(x) تعیین شده اند، بهبودیلفته و عملکرد فرآیند جدید ارزیابی می شود) و کنترل (در فاز کنترل دستاوردهای حاصل از بهبودهای ایجاد شده، مستند و نظارت می شود و مسوولانی جهت پیگیری این یافته ها تعیین می شوند) می باشد.پروژه ها از روی نیازمندی های مشتری، نیازمندی های عملیاتی و سازمانی و ارتباط این نیازمندی ها با استراتژی های اجرایی، تعریف و انتخاب می شوند.

در فاز اندازه گیری، سیستم اندازه گیری ارزیابی می شود و به منظور شناسایی فرآیند، شاخص های مربوط به آن محاسبه می شود.در فاز تحلیل و بهبود، منابع تغییرات شناسایی شده و یک ارتباط آماری بین متغیرهای ورودی و خروجی پایه گذاری می شود و به این ترتیب زمینه ای برای بهبود فرآیند فراهم می آید. در فاز کنترل از ابزارهای سنتی و آماری برای حفظ بهبودهای ایجاد شده در فرآیند استفاده می شود.عمده تاکید این متدولوژی بر این است که ورودی ها و عوامل مهم فرآیند را کنترل کند تا خروجی های مطابق با خواسته مشتری به دست آید.