自2010年3月31日我国融资融券交易试点启动以来,融资融券业务经过4年的发展规模大幅提高。我国做空机制的不断完善为统计套利在我国市场实施提供了有利条件。本文前部分简单的介绍了融资融券的基础知识、统计套利的相关理论及协整检验的方法。最后系统的研究了基于协整理论的统计套利模型的建立方法,以及交易信号的制定。针对传统的统计套利模型存在的不足,分别对套利模型和交易信号进行改进,提出了基于协整的优化统计套利模型。采用了如下优化方法：◇延后开仓策略◇提前平仓策略◇利用GARCH模型对交易组合的价差序列进行处理,用时变标准差代替简单标准差,确定交易触发条件和止损边界◇滑动平均模型法预测长期均衡关系实证部分基于2012年2月21日至2014年2月21日最新数据,从标的股票相关性、平稳性、协整性及价差回归速度等角度对5个行业的股票进行筛选,本文最后选取了大同煤业和平煤股份两只股票。基于大同煤业和平煤股份两只股票近两年最新交易数据,建立基于协整的传统统计套利模型和优化统计套利模型。从理论和实证分析中可以看出,基于协整的统计套利模型在我国股票市场具有可行性,提前平仓、延后开仓、基于GARCH的时变标准差以及滑动平均模型在统计套型中的应用是非常有效的。他们能够更好地捕获套利机会、提高套利成功效率、降低套利风险,提高套利收益。