有效市场假说认为，在有效市场中，股票价格收益率序列的变化是随机的，在统计上不具有记忆性，同时，收益率的波动也无规律可循。投资者无法根据历史的价格来预测未来的走势。然而越来越多的实证研究发现，股票收益率序列显示出长期记忆性。长记忆的存在与有效市场理论相悖，使得传统的短期记忆模型受到挑战，且股票价格收益率和波动将遵循一定的规律，投资者可以发现规律并进行套利活动，获取超额利润。中国股市运行至今仅短短二十年时间，目前存在哪些基本特点，发展水平和效率如何，沪深两市之间相互有何联系和影响等都是值得深入研究的问题。本文首先在国内外研究现状的基础上，详细阐释了长记忆性的定义和内涵，比较分析了检验长记忆的三种方法的有效性，介绍了几种常见的长记忆模型的基本理论和应用，为下文对长记忆性的实证分析提供理论依据。然后，选取上证综指和深证成指2002.1.4到2011.6.30的收盘价作为研究对象，对其收益率序列进行基本分析，如平稳性检验、异方差检验等观察其基本特征，再运用自相关图法、经典R/S分析法和修正的R/S分析对沪深两市收益率及其波动进行检验，随后采用ARFIMA模型、EGARCH模型，FIGARCH模型和ARFIMA-FIGARCH模型对序列进行拟合分析，得出相应的结论。最后，基于长记忆模型，对沪深两市之间的关联性和溢出效应进行了研究。研究表明，我国股市收益率序列不服从正态分布，而是呈现尖峰厚尾性，同时收益率的随机误差存在显著的异方差性。通过检验，发现沪深两市的收益率和波动均存在显著的长期记忆性，上海市场的长记忆性略强于深圳市场，说明我国股市的发展还极不成熟，远远未达到有效市场。沪深两市收益率相关系数是随时间变化的，且相关性非常强，两市的信息传导效率比较高。同时，两市的波动性也具有双向溢出效应，上海市场的波动对深圳市场的方差贡献率非常大，影响非常强，而深市对沪市的贡献则相对较弱。