6σ原理本身就是由統(tǒng)計學(xué)的正態(tài)分布而來，σ表示與平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。我們知道正態(tài)分布由兩個重要的參數(shù)確定。這兩個參數(shù)是值均m 和標(biāo)準(zhǔn)差s （s ＞０），其特點是曲線關(guān)于x = m 對稱，并在x = m 處達(dá)到最高，然后向兩邊下降，在x = m ±s 處有拐點，當(dāng)x →±∞時以水平軸為漸近線。當(dāng)X 服從正態(tài)分布N(m,s 2 ) 時，也記為X ～ N(m,s 2 ) 。

在全面質(zhì)量管理中，我們知道：
     P(m - 3s < X < m + 3s ) = F(3) - F(-3) = 0.9973這表明當(dāng)某質(zhì)量特性X ～ N(m,s 2 ) 時，其特性值落在區(qū)間（m - 3s ， m + 3s ）外的概率僅為0.27％。這是一個小概率事件，通常在一次試驗中是不會發(fā)生的，一旦發(fā)生就認(rèn)為質(zhì)量發(fā)生了異常，在質(zhì)量檢驗和過程控制中就用這一思想。當(dāng)上下公差不變時，6σ的質(zhì)量水準(zhǔn)就意味著產(chǎn)品合格率達(dá)到99.9999998%，即
     P(m - 6s < X < m + 6s ) = F(6) - F(-6) = 0.999999998其特性值落在區(qū)間（m - 6s ， m + 6s ）外的概率僅為十億分之二。通常當(dāng)考慮到1.5 σ漂移后，不合格率為百萬分之3.4。即在某生產(chǎn)流程或服務(wù)系統(tǒng)中有100 萬個出現(xiàn)缺陷的機(jī)會，而6σ質(zhì)量水準(zhǔn)出現(xiàn)的缺陷不到4 個。

實施6σ更需要大量統(tǒng)計方法和技術(shù)，這不僅需要統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)知識，而且從數(shù)據(jù)收集到數(shù)據(jù)分析的一系列過程都需要統(tǒng)計方法。抽樣技術(shù)、參數(shù)估計、假設(shè)檢驗、優(yōu)化設(shè)計、回歸分析、時間序列分析、多元統(tǒng)計分析等眾多統(tǒng)計方法都大有用武之地。