Przypomnij sobie, że gry kooperacyjne rejestrują scenariusze podejmowania decyzji, w których agenci mogą zawierać ze sobą wiążące umowy o współpracy. Mogą wtedy czerpać korzyści z otrzymania dodatkowej wartości w porównaniu z tym, co otrzymaliby działając w pojedynkę. Zaczynamy od wprowadzenia modelu klasy gier kooperacyjnych. Formalnie gry te nazywane są „grami kooperacyjnymi o użyteczności zbywalnej w postaci charakterystycznej funkcji”. Ideą modelu jest to, że gdy grupa agentów współpracuje, grupa jako całość uzyskuje pewną wartość użytkową, którą można następnie podzielić między członków grupy. Model nie mówi, jakie działania podejmą agenci, ani sama struktura gry nie określa, w jaki sposób uzyskana wartość zostanie podzielona (co nastąpi później). Formalnie używamy wzoru G = (N,v), aby powiedzieć, że gra kooperacyjna G jest zdefiniowana przez zbiór graczy N = {1,…,n} oraz funkcję charakterystyczną n, która dla każdego podzbioru graczy C N podaje wartość, jaką grupa graczy mogłaby uzyskać, gdyby postanowili współpracować. Zazwyczaj zakładamy, że pusty zestaw graczy nic nie osiąga (v{} = 0) i że funkcja jest nieujemna (v(C) ≥ 0 dla wszystkich C). W niektórych grach przyjmujemy dalsze założenie, że gracze niczego nie osiągają pracując w pojedynkę: n({i} = 0 dla wszystkich i N.