1 基本模型：策略与资源分配博弈
田忌与齐威王比赛赛马，每人有三匹马，分为上、中、下三等。假设比赛规则是同等级对决，胜两场者胜出。齐威王采取常规策略（上等马对上等马，中等马对中等马，下等马对下等马），田忌通过孙膑的建议调整策略（下等马对上等马，中等马对下等马，上等马对中等马），最终以2:1获胜。
资源分配问题：
在博弈论中，这可以建模为一个资源分配博弈，双方根据手中的资源（马匹的实力）选择对策：
齐威王的策略：对等分配资源，实力最强的马匹对实力最强的马匹，按规则正面竞争。
田忌的策略：通过重新配置资源，将劣势资源用于无关紧要的局部（牺牲第一场），集中优势资源在关键场次获胜。
田忌的策略利用了资源不对称的特性，调整分配优先级，使总体效用最大化。
2 零和博弈分析
田忌赛马属于零和博弈：一个人的胜利意味着另一个人的失败，收益总和为零。齐威王和田忌的策略可以用一个博弈矩阵来表示：
齐威王的策略田忌的下马田忌的中马田忌的上马
齐威王的下马齐威王胜田忌胜田忌胜
齐威王的中马齐威王胜齐威王胜田忌胜
齐威王的上马齐威王胜齐威王胜齐威王胜
田忌通过“次优资源对抗对方的最优资源”（下马对上马），并在中马和上马的对决中获胜，从而使总体得分高于对手。这是一种典型的局部让步，整体取胜的策略。
3 混合策略与对手心理预期
从博弈论中的混合策略视角来看，田忌的胜利是因为打破了齐威王的默认策略。齐威王假设田忌会采取传统的对等匹配（上对上，中对中，下对下），而田忌通过打破这一假设，采取了非对称策略，导致齐威王未能及时调整。
这种策略类似于先发制人的动态博弈：
齐威王的策略是“静态且可预测的”，导致其在动态博弈中丧失灵