隨著氣候變遷、人口結構改變，以及經濟發展等趨勢變化，全球估計約有20億人沒有安全的飲用水，有45億人沒有安全管理的衛生系統，因此水資源的安全成為全球共同的重大的挑戰。與水資源有關的技術創新除了能協助社會因應環境挑戰，更能創造出可觀的經濟價值。這些技術解決方案從乾旱時期的缺水期儲水技術、提高循環利用效率、降低成本，到減少污染、維護生態系平衡等，都可以看到創新的足跡，因此許多國家紛紛投入水資源安全(water security)相關技術創新。

一、水資源專利技術類型與發展趨勢

根據OECD統計資料庫中水安全相關的領域分類，該報告檢索自1990年至2016年的相關專利技術，再將與水資源相關的專利分成三種技術範疇：

(一) 水汙染減量(Water Pollution Abatement)技術：包括用水及廢水處理、由污泥或廢水製成的肥料、油污清理等技術。
(二) 需求面管理技術(節水)：包括節約室內用水量(如水龍頭、淋浴、通風、衛生與家用電器)、節約各種灌溉用水、節約熱電發電用水量、水資源輸配(管線、漏水防治、偵測與監控)。
(三) 供給面技術：包括地表/地下水與雨水蒐集、水資源儲存等相關技術。 
就統計結果整體而言，與水相關專利雖然不如其他環境技術成長快速，但在資料分析期間呈現穩定成長。三種技術範疇中以「水污染減量技術」專利數占水資源專利數的大宗，不過已從2000年的80%，下降至2016年約70%，但仍為主要水資源專利來源(如圖一)；其次是「需求面管理技術」，其中又節約熱電發電用水量的專利數成長最迅速；「供給面技術」的水資源輸配跟灌溉相關專利則相對少很多，其中成長最迅速的專利是水資源儲存技術，估計是與乾旱以及氣候變遷導致模式改變有關。

二、水資源專利技術地緣分布與發展趨勢

(一)地緣專利分布
全球擁有水資源專利數量最多的國家依序為：美國(23.5%)、韓國(20.1%)、德國(9.9%)、中國(8.5%)與日本(8.1%)等(如圖二)，其中，前5名國家的專利總數便佔全球七成。創新可能是為了保護國家的水資源安全，以及吸引更多的投資者，在1990-2016年期間，中國與韓國的水資源專利數量快速成長，中國水資源專利占比從1990年3.3%，成長至2006年的22%後衰退，韓國則從1%成長至2016年的20.1%，不過德國卻從1990年的20%下降至9.9%。

(二)水資源專利的相對技術優勢
其中「相對技術優勢」(Relative Technology Advantage, RTA) 是衡量一個國家在特定技術領域中的專業度，代表該國在某領域的相對優勢(RTA＝特定領域中，該國所持有之專利比例∕全部領域中，該國所持有之專利比例)。令人訝異的是科技大國美國，雖然在專利數量上排名第一，但是在水資源的相對專利技術優勢則落後許多競爭國家。這部份的排名則是重新洗牌，分別為：韓國(1.40)、加拿大 (1.51)、中國 (1.15)、英國 (1.14)、俄羅斯( 1.08)、法國(1.02)、德國 (1.01)、美國 (0.86)、日本 (0.57)、台灣(0.42)。台灣以相對較小的經濟規模，卻能在水資源專利表現亮眼，其中台灣的水污染減量、節約室內用水量等技術之專利能夠擠進全球排名前10，表現相對亮眼。
布局水相關專利的國家還包括沙烏地阿拉伯、智利、摩爾多瓦、哥倫比亞、斯洛伐克、匈牙利與墨西哥等國，這些國家的RTA都高於上述專利數最多的5個大國，其中沙烏地阿拉伯每15篇專利就有1篇是與水資源相關，相較於全球每77篇才有1篇要高出許多，RTA更高達4.63，更加突顯出各國的技術創新誘因是來自水資源壓力的緣故。至於那些致力開發水資源專利的國家，主要原因可能是本身為專利大國，抑或是掌握水資源市場。其餘某些國家的專利數量與水資源壓力呈現負相關者，則可能是因為水資源的壓力不大，或者是與國家經濟規模、智慧財產權體制強弱、專利優先權登記難易有關。

(三) 水污染減量之專利數排名
在水污染減量專利數的國家排名方面(如圖三)，韓國專利發明比例占全球22.0%，居於首位，其次為美國、中國、德國與日本，以上5國即共占全球國家約七成的比例。此外，報告以「高價值專利」(High value invention) (係指專利家族(patent family)規模大於1的專利)作為評估準則，若以此標準來看，美國在這方面則占全球專利25.9%，遠高於以上其他國家。台灣在所有水污染減量專利發明數量的全球排名為第10名，RTA為0.44，高價值專利占全球比例0.9%，RTA為0.34。

三、結論與建議

報告的研究結果對決策者、發明家及投資者有著不同的意義：對決策者而言，研發資源的配置以及政策配套的設計，從細部領域的專利產出檢討經費投入是否具備相對應的價值；對發明家而言，可以由此結果得知國際布局態勢，以便進行下一個創新目標，或由其他發明得到值得切入領域的靈感，或是掌握市場中已將專利商業化的標的，準備將手中專利技術進入商業化開發；對於投資者而言，可以瞭解技術成長與布局的趨勢，藉以檢視手邊的技術組合(Portfolio)是否恰當。
未來值得努力方向包括瞭解水資源壓力與專利保護的關聯，甚至延伸至發明人鎖定的目標市場，或對於當地狀況的反應，除了發明人所屬國家以外，或許也應加入發明人所屬企業，以全面掌握產業創新的動態。除此之外，對於創新擴散以及技術布局的國家也必須進一步釐清。此外，刺激需求以及創新擴散的致能環境同樣重要，穩健的水資源政策除了能讓汙染者須為水資源污染付出高昂成本，同時更能驅動與水資源使用相關以及節水市場的發展機會。