失效模式效應與關鍵性分析法
失誤模式效應與關鍵性分析法（failure mode, effects and criticality analysis; FMECA）為風險管理的先驅，也叫故障模式、影响及嚴重性分析，是失誤模式與影響分析（FMEA）的延伸。失效模式与影响分析是一個由下往上的歸納法分析方式，可以分析機能或是零組件。FMECA是在FMEA以外增加了關鍵性分析，將各失效模式的機率對應不同嚴重性的後果來列表，因此會突顯機率較高且有後果較嚴重的失效模式，因此讓失效模式的補救行動可以有最大的效果。
該分析模式創始於1950年代美國空軍。該模式本用來試驗戰鬥機駕駛員彈射裝置失效的機率與其主因，經由以負面風險思維反覆測試後，相當有效的提高美國空軍戰機的性能。
1961年，美國貝爾實驗室沃森（Watson）等人，在民兵導彈發射控制系統也將此管理概念應用於硬體設施。除此，該分析法稍後更成為美國國家航空航天局（NASA）執行阿波羅計畫時，可靠度及安全管理契約中的重要條款。自此，在美對於武器系統可靠性及安全性的重視與要求之下，風險概念或風險管理邁入新境地。在太空及北約軍事計劃中已開始用FMECA取代FMEA，不過其他工業領域仍使用FMEA或是其變體。
FMECA最早在1940年代由美军發展，在1949年提出MIL–P–1629。在1990年代早期，美国国家航空航天局的承包商開始使用FMECA的變體，也有許多不同的名稱。1966年NASA發行其FMECA程序，用在阿波罗计划上。之後FMECA也用在其他的NASA計劃中，包括海盗号、航海家計畫、麥哲倫號金星探測器及伽利略号探测器等。 可能是因為MIL–P–1629在1974年被MIL–STD–1629 （SHIPS）取代，因此許多人以為FMECA是由NASA所發展的。 在太空計劃發展的同時，FMEA及FMECA的應用也擴展到民航業。1967年發行第一份有關FMECA的民用規範。民航業現在傾向使用FMEA及故障樹分析的技術再配合SAE ，較少使用FMECA，不過有些直昇機製造商將FMECA用在民用的旋翼机上。
福特公司在其平托汽車系列的問題後，在1970年代開始使用FMEA，1980年代時越來越多汽車廠開始使用FMEA。歐洲的国际电工委员会在1985年發佈了IEC 812（現在的 IEC 60812），提到FMEA及FMECA在各領域的應用。英國標準協會在1991年為了類似的目的發行了BS 5760–5。
1980年時，MIL–STD–1629A取代了MIL–STD–1629及1977年的航空 FMECA 標準 MIL–STD–2070。MIL–STD–1629A在1998年取消，沒有其他替代的標準。不過在軍事及太空領域仍廣為使用。
不同的FMECA，其方法論會有細微的不同。根據RAC CRTA–FMECA，FMECA一般會包括以下的步驟：
FMECA可以依機能或是零件來進行，依機能的FMECA考慮每個機能方塊（例如電源或是放大器）失效時的影響，而依零件的FMECA考慮每個零件（例如電阻、電晶器、微電路或是閥）失效時的影響。依零件的FMECA所需要的人力較多，但比較可以知道失效出現的機率。相對而言，依機能的FMECA比較容易進行，可以有助於完整的風險評估，也比較可以看出其他減緩風險的可能性，若能配合定量危害分析方法中的失誤樹FTA分析法，兩者具有相輔相成的效果。
關鍵性分析可以是定量的，也可以是定性的，依照可取得的元件失效資料而定。
在這個步驟，需定義要分析的主要系統，並且將其分解為像系統、子系統或是設備、單元或是子組件以及零件等層級。針對系統以及其子系統作機能的描述，包括所有的工作模式以及任務階段。
在開始細部分析之前，需定義基本原則及假設。可能包括以下的項目：
接下來，系統及子系統都會用方塊圖來表示。或是故障樹大約也是此一階段建立。這些圖是用來追蹤資訊在不同的系統階層中是如何流動、識別關鍵路徑以及界面，找出較低階失效會對系統較高階部份的影響。
針對分析中的每一個零件或是每一個機能，都會有完整的失效模式列表。對於機能型的FMECA，常見的失效有：
針對零件型的FMECA，失效模式可以參考像RAC  FMD–91或是RAC FMD–97之類的資料庫。這些資料庫不但可以提供失效模式，也可以提供各失效模式機率，例如
每個機能或是零件會列在一個大矩陣，每個失效模式是一欄。因為FMECA會包括很多的資料，因此需針對每一個零件或是機能有一個唯一的代號，也需針對每一個失效模式有唯一的代號。
在FMECA矩陣中的每一個失效都需配合基本原則所訂定的準則，加以確認其影響，再填入矩陣中。影響會分為對本身的、對上一層的，以及對整個系統的。系統級的影響可能包括： 不同層級中使用的失效影響分類可以配合工程的判斷方式，由分析者針對系統規劃。
需針對每一個失效模式，依其系統級的影響指定對應嚴重性分類，再填入FMECA矩陣中。一般會用較少量的分類，多半會分為3至10個嚴重性分類。若是用MIL–STD–1629A進行FMECA，一般會依照MIL–STD–882進失效嚴重性的分類。 目前美国联邦航空管理局（FAA）、NASA及欧洲空间局的FMECA嚴重分類都是以MIL–STD–882為其基礎。
針對每個元件及每個失效模式，需要分析系統偵測及回報此項失效的能力。需針對每個失效模式在FMECA矩陣中填入以下三項中的其中一項：
失效模式的關鍵性評估可以是定性的，也可以是定量的。若是定性的評估，會針對失效模式評估其錯誤可能性的代碼或是編號。根據MIL–STD–882定義了五個可能性的等級：
失效模式可以畫在關鍵性矩陣中，一軸是嚴重性等級，另一軸是可能性等級。
若是定量的評估，可以針對每一個項目的每一個失效模式計算模式關鍵性係數formula_1及項目關鍵性係數 formula_2。關鍵性係數可以用以下的數值來計算： 模式關鍵性係數為formula_7，而項目關鍵性係數為formula_8。
若是繪圖式的分析方式，關鍵性矩陣可以用formula_1或formula_2為其中一個軸，嚴重性代碼為另一軸。
一旦針對每一個失效模式評估了其關鍵性，就可以依嚴重性及關鍵性係數來將FMECA矩陣中的項目進行排序，可以找出關鍵的項目以及關鍵的失效模式，希望可以進一步可以針對失效模式設計補救行動。
在完成FMECA後，需針對設計提出可以減少關鍵失效影響的建議，可能包括使用可靠度更高的材料、減少關鍵零件運作時的應力程度，或者增加系統冗餘或是監控的機制。
FMECA產出的資料一般會作為可維護性分析及的基礎。
FMECA報告包括系統描述、基本原則及假設、結論及建議、需追蹤的，以及對應的FMECA矩陣。
RAC CRTA–FMECA及MIL–HDBK–338都定義了風險優先級數（RPN）的計算，作為代替關鍵性分析的一種方式。風險優先級數是由發現指數（D）、嚴重程度值（S）和出現頻率（O）相乘，每個的計分是從1至10分，最高的風險優先級數為 10x10x10 = 1000，表示這個失效無法由檢測而發現，非常嚴重，而且幾乎都會出現。若發生機率非常低，可以將O改為1，風險優先級數就降為100，這可助於針對風險最高的失效問題先進行改善。
FMECA的優點包括可全面性、有系統的建立失效原因以及其影響之間的關係，而且可以點出個別的失效模式，以便在設計中規劃糾正措施。其缺點包括耗時費力及需考慮許多瑣碎的情形，以及無法考慮一些未考慮到的跨系統效應即多重故障（例如，也就是系統中有一些不希望出現的路徑或是邏輯，在特定情形下會觸發不應出現的機能，或是使應正常動作的機能失效），或是多個失效同時出現的情形。
根據FAA針對商業太空運輸的研究報告