测量系统是指用来对测量对象进行定量测量或对被测特性进行定性评价的人员、量具、测量方法、参照标准、测量环境等的集合体，即测量系统涵盖用来获取测量结果的整个过程。六西格玛管理的测量系统分析（measurement system analysis)是指用统计方法来确定测量系统中的波动源，以及它们对测量结果的影响，最后对测量系统是否符合使用要求给出明确判断。
    
    一个合格的测量系统必须具备较高的准确度（accuracy)和精确度（preci-sion),通常用偏倚和波动来表示。测量系统的偏倚是指多次测量的平均值与被测质量特性基准值之差，其中基准值是已知的参考值或利用更高级的测量设备进行若干次测量后取其平均值来确定。波动表示在相同测量条件下进行多次重复测量的结果分布的离散程度。
    
    每个测量系统都有其量程，因此，好的测量系统应该要求在量程的任何一处都不存在偏倚。但由于偏倚可以通过校准而加以修正，因此有时可以对测量系统的偏倚要求放宽些，但为了在任何一处都能对观测值加以修正，我们必须要求测量系统的偏倚具有线性。测量系统的线性是指在其量程范围内，偏倚是基准值的线性函数。对于通常的测量方法，一般说来，当测量基准值较小（量程较低的地方）时，测量偏倚也会比较小；当测量基准值较大（量程较高的地方）时，测量偏倚也会比较大。线性就是要求这些偏倚量与其测量基准值呈线性关系。
    
    此外，测量系统还必须具有稳定性，即系统的计量特性随时间保持恒定的能力。在研究测量系统稳定性时，假定测量系统在一定时间内各项统计性能（包括偏倚、总波动及测量误差的分布等）均保持恒定。它主要是用测量结果的统计稳定性来衡量的。定期地对测量标准器（量具）或标准件进行重复测量，并绘制测量值的控制图。从控制图上可以判断测量系统是否统计稳定，然后可以针对引起不稳定的原因进行分析和纠正。