Yhteistoiminnalliset stokastiset pelit ovat peliteorian haara , joka tutkii konfliktiohjattuja järjestelmiä, joissa on epädeterministisiä siirtymiä tilasta tilaan, jossa pelaajien yhteistyö on mahdollista. Stokastiset pelit ovat dynaamisia pelejä, joissa siirtyminen tilasta (samanaikainen peli) toiseen tapahtuu jollain todennäköisyydellä riippuen tässä tilassa olevien pelaajien valitsemista strategioista. Stokastisten pelien pelaajien voittojen alla on tapana ymmärtää heidän voittonsa matemaattinen odotus. L. Shapley harkitsi ensimmäisen kerran stokastisia pelejä vuonna 1953. Hän tutki kahden henkilön antagonistisia stokastisia pelejä ja osoitti tasapainotilanteen olemassaolon stationaarisissa strategioissa tässä peliluokassa.
Jos sallimme pelaajien välisen yhteistyön, syntyy useita yhteispeleille yleensä tyypillisiä ongelmia . Ensimmäinen näistä on karakteristisen funktion määrittely ja sen superadditiivisuuden todentaminen . Toinen on löytää tietyssä mielessä optimaalinen jako pelaajien suurimmalle kokonaisvoitolle. Kolmas on yhteistyön ylläpitäminen tai pelaajien valitseman yhteistyösopimuksen tarkistaminen dynaamisen vakauden vuoksi.
Yhteistoiminnallisten stokastisten pelien teoriassa oletetaan, että pelaajat sopivat ennen pelin alkua yhteisestä valinnasta tilanteesta, jossa saavutetaan maksimaalinen matemaattinen odotus pelaajien kokonaisvoitosta (yhteistyösopimus). Sen jälkeen he voivat valita tuloksena olevan voiton jaokseksi jonkin klassisista yhteistoiminnallisen optimiperiaatteen periaatteesta. Stokastinen peli on dynaaminen, mikä tarkoittaa, että pelaajat joutuvat pelin aikana alapeleihin (jostakin tilasta alkavat stokastiset pelit) ja heidän jäljellä olevat voittonsa eivät välttämättä vastaa pelin alussa yhteisesti valitsemaa optimiperiaatetta. Tämä merkitsee yhteistyösopimuksen dynaamista epävakautta. Voitot on mahdollista tasata pelaajille jokaisessa pelin vaiheessa, jotta yhteistyösopimuksen dynaaminen vakaus saavutetaan.