첫 번째 단계 모형은 일반적인 생산함수 모형을 기반으로 하며, 여기에 부패도와 기후 ODA를 추가한 것이다. 1인당 GDP는 고용자 일인당 자본량, 인플레이션율, R&D 비중, 부패도, 기후 ODA의 함수로 정의한다. 특히, 기후 ODA가 증가하면, 개도국의 일인당 GDP는 증가할 수 있다. 그러나 식은 내생성문제가 발생할 가능성이 매우 높다. 우선, 1인당 소득수준은 기후 ODA의 함수이지만, 다른 한편으로는 1인당 소득수준은 기후 ODA의 함수일 수 있다. 즉 기후 ODA는 소득이 더 높은 국가에 더 많이 공여될 수 있고, 일인당 소득이 더 높은 연도에 주로 공여되었을 수도 있다. 둘째, Cole이 지적한 바와 같이, 1인당 소득수준은 부패도의 함수로 나타나 있지만, 부패도도 소득의 함수일 수 있다. 따라서 이 두 변수들의 내생성을 제거하기 위해 Cole이 사용한 것처럼 ‘적도(equator)로부터의 거리’와 ‘영어를 모국어로 사용하는 국민의 비중’을 도구변수(IV)들로 활용한다.
단계 모형은 일반적인 모형을 기반으로 부패도와 기후 ODA를 추가했다. 기후 ODA가 국가 소득과 1인당 소득이 높을 수록 더 많이 공여 되며 기후 ODA가 증가하면 개도국의 1인당 GDP는 증가할 수 있다.