在六西格玛DMAIC改进阶段，试验设计(design of experiment, DOE)是应用最广的工具，虽然需要付出一定的试验成本，但是得到的改进效果也是最明显的。

鉴于试验设计在改进阶段的重要性，在改进阶段使用工具中试验设计将作为重点进行介绍。不过这并不意味着其他工具不适用，精益制造、“简明”流程设计、QFD,FMEA同样在改进阶段可以给予项目团队很大的帮助。