A kooperatív sztochasztikus játékok a játékelmélet egyik ága , amely olyan konfliktusvezérelt rendszereket vizsgál, amelyek nemdeterminisztikus átmenettel rendelkeznek állapotról állapotra, amelyben lehetséges a játékosok együttműködése. A sztochasztikus játékok olyan dinamikus játékok, amelyekben az egyik állapotból (egyidejű játék) a másikba való átmenet bizonyos valószínűséggel megtörténik attól függően, hogy a játékosok milyen stratégiákat választanak ebben az állapotban. A játékosok kifizetése alatt a sztochasztikus játékokban szokás megérteni a nyereményük matematikai elvárását. A sztochasztikus játékokkal először L. Shapley foglalkozott 1953-ban. Két személy antagonisztikus sztochasztikus játékait tanulmányozta , és bebizonyította az egyensúlyi helyzet létezésétstacionárius stratégiákban ebben a játékosztályban.
Ha megengedjük a játékosok közötti együttműködés lehetőségét, akkor több olyan probléma is felmerül, amelyek általában a kooperatív játékokra jellemzőek . Ezek közül az első a karakterisztikus függvény meghatározása és szuperadditivitásának ellenőrzése . A második az, hogy bizonyos értelemben megtaláljuk a játékosok maximális össznyereményének optimális felosztását. A harmadik az együttműködés fenntartása vagy a játékosok által választott együttműködési megállapodás ellenőrzése a dinamikus stabilitás érdekében.
A kooperatív sztochasztikus játékok elmélete azt feltételezi, hogy a játékosok a játék megkezdése előtt megállapodnak egy olyan szituáció közös választásában, amelyben a játékosok teljes kifizetésének maximális matematikai elvárása érhető el (kooperatív megállapodás). Ezt követően választhatják a klasszikus kooperatív optimalitási elvek valamelyikét az így létrejövő kifizetés felosztásaként. A sztochasztikus játék dinamikus, ami azt jelenti, hogy a játék során a játékosok részjátékokban találják magukat (valamilyen állapotból induló sztochasztikus játékok), és előfordulhat, hogy a fennmaradó nyereményük nem egyezik a játék elején közösen választott kooperatív optimalitás elvével. Ez az együttműködési megállapodás dinamikus instabilitását jelenti. Lehetőség van a játékosok kifizetéseinek rendszeresítésére a játék minden lépésében az együttműködési megállapodás dinamikus stabilitásának elérése érdekében.