Los juegos cooperativos, también llamados juegos con transferencia de utilidad, son aquellos modelos de la teoría de juegos en los que los jugadores pueden acordar el reparto de los pagos.
En el análisis de los juegos coopertativos se trata de analizar la posibilidad de formar una coalición de parte de los jugadores, de que esa coalición sea estable y de cómo se deben repartir las ganancias entre los miembros de la coalición para que ninguno de ellos esté interesado en romper la coalición.
La solución a los juegos cooperativos es una propuesta de coalición y de reparto de los pagos que garantice estabilidad, es decir, en la que ninguno de los participantes de una coalición vencedora pueda estar interesado en romper el acuerdo.
Se llama "valor del juego" al pago que un jugador tiene garantizado que puede recibir de un juego si toma una decisión racional, independientemente de las decisiones de los demás jugadores. Ningún jugador racional aceptará formar parte de una coalición si no recibe como pago al menos el valor del juego.
Cualquier juego cooperativo dispone de una propuesta de solución arbitral que es la propuesta de Shapley. Se llama "valor de Shapley" a la asignación que recibe cada jugador en una propuesta de reparto según un criterio de arbitraje diseñado por Lloyd S. Shapley. El criterio consiste en asignar un pago a cada jugador en proporción al número de coaliciones potencialmente vencedoras en las que el jugador participa de forma no redundante.