分析阶段的目标是分析在测量阶段所收集的数据，以确定一组按重要程度排列的影响质量的变量X’S。
（一）列出所有影响项目Y的过程变量X’S，用函数关系表示为：
Y=f（x_1、x₂、x₃....x_n）

在测量阶段确定项目Y及其能力值后，分析阶段须确定过中所有可能对Y产生影响的因素（变量）X’S。如对于项目波峰焊接直通率FPY，可能的输入因素有：
1．波峰炉型号
2．锡条型号
3．生产班次
4．传送带速度
5．焊接温度
6．预热温度
7．传送带倾角
8．波峰高度
9．松香比重
10．PCB设计
11．碎波大小
12．平波大小
13．环境温度
14．环境湿度

（二）找出对项目Y有重要影响的关键少数影响因素X’S。
因为在一个过程中影响因素往往非常多，同时研究全部因素并对所有因素进行改善往往既不经济也无必要。根据柏拉图80/20规则，对项目Y有主要影响的输入因素只占到总输入因素的80%即关键的少数，找到了它们，改善起来即比较容易了。分析阶段是DMAIC模式的一个突破口。

（三）对改善收益进行预测。
在分析阶段后期，找到关键少数影响项目Y的因素X’S后，即可根据数据分析结合以前经验对改善结果做预测，比较改善前后的Z值，可以计算出项目改善的财务收益。