Als personen, bedrijven of instanties samenwerken, is het mogelijk dat ze meer winst behalen. Zo'n situatie kunnen we beschrijven met een coöperatief spel. Een coöperatief spel heeft twee elementen: de verzameling spelers en de waarde van iedere mogelijke verzameling van spelers. Dit laatste is de winst die een groep spelers samen kunnen behalen.
Definitie: Een coöperatief spel met n spelers wordt beschreven door een paar (N,v):
- N is de spelersverzameling, dus N={1,2,…,n}. De verzameling N bevat alle n spelers en wordt daarom ook de grote coalitie genoemd.
- S is een deelverzameling van de spelersverzameling N, oftewel S⊆N. Een deelverzameling S (van N) wordt een coalitie genoemd.
- v is een functie die een waarde toekent aan iedere coalitie S. Dus v(S) is de winst die de spelers uit S kunnen behalen zonder hulp van de spelers buiten S.
- De waarde van de lege verzameling ∅ (een deelverzameling van N) is per definitie gelijk aan 0: v(∅)=0.
Een coöperatief spel kan worden weergegeven in een tabel waarin voor iedere coalitie de bijbehorende waarde staat.
Appendix: Voor meer over verzamelingen en de bijbehorende notatie zie Appendix: Verzamelingen.