À la première période, le processus de décision est séquentiel. Tout d’abord, dès que la firme en place innove, la nature intervient en décidant du caractère améliorable ou non de l’innovation. Son ensemble de décisions est donné par n∈N avec N l’ensemble des caractéristiques de l’innovation (améliorable ou non).
Connaissant la nature de l’innovation, le monopole choisit un mode de protection industrielle. Deux options se présentent à lui :
breveter immédiatement l’innovation (décision B) ; il obtient alors un brevet bas121,
conserver son innovation secrète (décision S) ce qui lui permettra de breveter ultérieurement une innovation dotée d’un degré de sophistication plus élevé ; le brevet est alors un brevet haut.
Après avoir observé la décision de l’innovateur, l’entrant choisit :
de s’engager dans la course à l’innovation et/ou amélioration (φ=E)122 ; son incitation à s’engager dans la course dépend de l’avantage qui lui est conféré par la nature123,
de l’abandonner (φ=NE).
décider de déposer son brevet ; elle devient leader de Stackelberg et son concurrent -i est relégué au rang de suiveur,
breveter l’innovation ou innovation-amélioration,
la conserver secrète124.
La figure 1 représente le schéma décisionnel de la course à l’innovation-amélioration quelles que soient les caractéristiques de l’innovation.
Décider de breveter une innovation signifie être le premier à en faire la demande. Conserver une innovation secrète signifie retarder la demande de brevet.
L’entrée est une décision flexible puisqu’il est toujours possible pour le suiveur de reconsidérer ses choix et d’abandonner la course.
L’entrant est favorisé par la nature si elle lui permet de rattraper le leader.
La situation concurrentielle est alors celle d’un duopole à la Cournot.
Dans la mesure où la firme 2 n’est pas entrée dans la course à la première étape, elle ne peut pas innover à la seconde période.