게임 이론은 경쟁과 협력 상황에서 의사결정 과정을 분석하는 수학적 모델링의 한 분야이다. 경제학, 정치학, 생물학, 심리학 등 다양한 학문에서 활용되며, 의사결정을 하는 주체를 '플레이어'라고 부른다. 이 이론은 각 플레이어의 전략, 선택, 그리고 결과에 따른 보수를 고려하여 최적의 결과를 도출하는 데 중점을 둔다.

게임 이론에서 가장 기본적인 개념은 '전략'이다. 이는 플레이어가 게임에서 취할 수 있는 행동의 선택지를 말하며, 각각의 전략은 특정한 결과를 초래할 수 있다. 플레이어들은 자신의 전략을 선택할 때 다른 플레이어의 전략도 고려하여 최적의 선택을 해야 한다. 이렇게 플레이어 간의 상호작용을 포함한 게임은 '비협조적 게임'과 '협조적 게임'으로 나눌 수 있다.

비협조적 게임에서는 각 플레이어가 자신의 이익을 극대화하는 데 집중하며, 타 플레이어의 행동에 따라 결과가 달라진다. 유명한 예로는 '囚人의 딜레마'가 있다. 이 게임에서는 두 명의 범죄자가 서로 협력할지 배반할지를 선택하는 구조로, 두 플레이어 모두 최적의 전략을 선택할 경우 최악의 결과를 초래하는 상황이 발생한다.

협조적 게임은 플레이어들이 서로 협력하여 집단의 이익을 극대화하는 방식으로 진행된다. 이 경우, 플레이어들은 공동의 목표를 달성하기 위해 자원을 공유하거나 정보를 교환할 수 있다. 협조적 게임에서는 주로 '핵심 해결책'이나 '협상' 등의 개념이 중요하게 다뤄진다.

게임 이론의 주요 개념 중 하나는 '내쉬 균형'이다. 이는 플레이어들이 서로의 전략을 알고 있으며, 자신의 전략을 변경함으로써 더 나은 결과를 얻을 수 없는 상태를 의미한다. 내쉬 균형에 도달한 상태에서는 모든 플레이어가 자신의 전략을 더 이상 바꾸지 않기로 결정하게 된다.

게임 이론은 실생활의 다양한 상황에서 적용될 수 있으며, 경쟁 시장에서의 가격 결정, 정치적 투표, 생물의 진화 전략 등 여러 현상을 분석하고 예측하는 데 유용하다. 이와 같이 게임 이론은 복잡한 의사결정 과정을 이해하고 개선할 수 있는 중요한 도구로 자리잡았다.