Es gibt dafür das Paket [`grffile`](http://www.ctan.org/pkg/grffile), das neben durch Änderung des Dateinamen-Parsers von LaTeX in den Dateinamen von Grafiken auch mehrere Punkte erlaubt. Bei Verwendung von pdfLaTeX, XeLaTeX oder LuaLaTeX erlaubt es außerdem auch Leerzeichen in Dateinamen von Grafiken. Auf das Beispiel der Frage angewendet funktioniert:
\documentclass{scrartcl}
\usepackage{xltxtra}
\usepackage{polyglossia}
\setdefaultlanguage[spelling=new]{german}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{grffile}
\begin{document}
% funktioniert auch
\includegraphics{data/analy.sub01a.A.pdf}
% funktioniert
%\includegraphics{data/analysub01aA.pdf}
\end{document}