La economía global ha sido afectada por el inesperado brote de COVID-19, y la inversión extranjera se ha considerado como una de las herramientas más importantes para impulsar la economía. Sin embargo, en la incierta era post-epidemia, determinar cómo atraer inversión extranjera es clave para revitalizar la economía. ¿Cuáles son los factores importantes para que los gobiernos atraigan inversión, y cómo mejorarlos? Esta será una decisión importante en la era post-epidemia. Por lo tanto, este estudio desarrolla un novedoso modelo de toma de decisiones para explorar los factores clave en la atracción de inversión extranjera. El modelo primero utiliza Delphi difuso para explorar los factores clave de atracción de inversión extranjera en la era post-epidemia, y luego utiliza DEMATEL para construir las relaciones causales entre estos factores. Para superar la incertidumbre de diversas fuentes de información y mensajes inconsistentes de los tomadores de decisiones, este estudio combinó la teoría de conjuntos neutrosóficos para llevar a cabo un análisis cuantitativo. Los resultados del estudio muestran que el modelo es adecuado para analizar los factores clave de atracción de inversión en el período post-epidémico. Basándonos en los resultados del estudio, también proponemos estrategias que ayudarán a los departamentos relevantes de formulación de políticas a comprender las causas fundamentales del problema y a formular estrategias de inversión apropiadas con antelación. Además, el modelo también se utiliza para análisis comparativo, lo que revela que este enfoque novedoso puede integrar más información incompleta y presentar opiniones de expertos de una manera más objetiva.