2011年在中国金融史上是不平凡的一年，融资融券的正式推出不仅为中国证券市场带来了做空机制，也使得中国证券市场彻底告别了单边市的时代。中国的证券市场也将进入机会更多、更有效率和市场化程度更高的新时期。很多以前在发达国家得到广泛应用的投资理念和策略，也将在中国落地生根大放异彩。这其中就包括统计套利的投资策略和技术应用。本文正是在这种大背景下，通过借鉴金融发达国家的统计套利投资理念，针对中国内地证券市场做实证分析，也算是统计套利中国化的初步探索。通过长期的证券投资实践，人们总结出很多规律和投资策略，这其中就包括了利用股票与股票价格之间的长期均衡关系和在短时间内打破这种均衡关系的“异象”之间进行套利的统计套利策略。本文通过对统计套利技术的介绍、分析和实证检验，证实了这种投资策略在中国内地证券市场上应用的可行性。统计套利策略有很多具体的方法，本文采用了应用最为广泛的协整策略和主成分分析策略。通过对这两种方法的对比得出了主成分分析方法效率更高，在国内市场更加实用的一般性结论。在实证分析中，我们使用了很多残差处理模型和样本期外时间窗口外推方法。经过对比分析我们得出了使用正态分布和均值回归模型处理残差序列，使用每日平移时间窗口外推方法收益率最高的结论。